|
عنوان
|
شبیه سازی عددی حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان بر بدنه کشتی
|
|
نوع پژوهش
|
پایاننامه
|
|
کلیدواژهها
|
خوردگی، شبیه سازی عددی، المان محدود، حفاظت کاتدی با اعمال جریان، تاگوچی
|
|
چکیده
|
زمینه: حفاظت کاتدی یکی از روش های مؤثر برای جلوگیری از خوردگی سازه های فلزی در محیط های دریایی است که به ویژه در صنایع کشتی سازی و سازه های فراساحلی کاربرد گسترده ای دارد.
هدف: هدف این پژوهش، ارزیابی عملکرد سیستم حفاظت کاتدی شبیه سازی شده به روش اعمال جریان برای بدنه کشتی، در شرایط مختلف محیطی و بهینه سازی آن با استفاده از مدل سازی عددی و تحلیل آماری است.
روششناسی: مدل سازی عددی حفاظت کاتدی با اعمال جریان با استفاده از نرم افزار کامسول چند فیزیکی و بر پایه روش المان محدود انجام شد. برای اعتبارسنجی مدل، چهار نوع شبکه عددی طراحی شد و تحلیل همگرایی به منظور بررسی استقلال نتایج از مش بندی صورت گرفت. جامعه آماری شامل 16 حالت عملکردی با ترکیب های مختلف از پارامترهای محیطی شامل شوری، دما و سرعت جریان آب بود. تحلیل آماری با بهره گیری از روش طراحی آزمایش تاگوچی و نرم افزارهای مینی تب و اکسل انجام شد تا تأثیر هر پارامتر بر عملکرد سیستم و بهینه سازی حفاظت کاتدی ارزیابی گردد.
یافتهها: شبکه عددی شماره 3 با 445385 المان به عنوان مش بندی بهینه انتخاب شد و نتایج پایدار و مستقل از مش ارائه داد. جریان حفاظتی به طور یکنواخت در سطح بدنه کشتی توزیع شد و از خوردگی موضعی جلوگیری گردید. سیستم حفاظت کاتدی در برابر تغییرات شوری، دما و سرعت جریان آب عملکرد پایدار خود را حفظ کرد؛ حداکثر کاهش سطح حفاظت در شرایط مختلف تنها %37/0 بود. عامل شوری بیشترین تأثیر را بر عملکرد سیستم داشت و سرعت جریان کمترین اثرگذاری را نشان داد.
نتیجهگیری: سیستم حفاظت کاتدی طراحی شده از پایداری و اثربخشی بالایی در برابر خوردگی برخوردار است. استفاده از مدل سازی عددی و روش تاگوچی، رویکردی علمی و کاربردی برای طراحی و بهینه سازی سیستم های حفاظتی در محیط های خورنده دریایی فراهم می سازد.
|
|
پژوهشگران
|
فاطمه بردستانی (دانشجو)، اسماعیل تماری (استاد راهنما اول)، سیده نرجس حسینی (استاد راهنما دوم)
|
|
تاریخ انجام
|
1404-07-30
|