مشخصات پژوهش

خانه /شبیه سازی عددی حفاظت کاتدی به ...
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