شبیه سازی آزمایشگاهی و عددی ضربه قوچ در خطوط انتقال آب و تاثیر لوله موج گیر در کنترل این پدیده

ضربه قوچ یکی از حالت های جریان های غیرماندگار در شبکه های توزیع آب شهری است که به دلیل خساراتی که در خط لوله به وجود می آورد اهمیت زیادی داشته و همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این تحقیق پدیده ضربه قوچ در اثر بسته شدن ناگهانی شیر در پایین دست به طور آزمایشگاهی و با استفاده از مدل عددی بررسی شده است. در بخش آزمایشگاهی تحقیق، تاثیر تغییرات دبی جریان با وجود تجهیزات کنترلی و بدون تجهیزات کنترلی روی حداکثر و حداقل ارتفاع موج فشاری بررسی شد. نتایج تحقیق نشان دهنده عملکرد مناسب لوله موج گیر در کاهش حداکثر موج فشاری و همچنین بهبود فشارهای منفی در سیستم است. در دبی حداکثر ۳۵/۷۵ لیتر در دقیقه، لوله موج گیر ارتفاع حداکثر موج فشاری را به اندازه ۷۰/۴۰ درصد کاهش داده است. در دبی حداقل ۷/۷۰ لیتر در دقیقه، لوله موج گیر باعث کاهش ۳۴/۸۲ درصدی ارتفاع حداکثر موج فشاری شده است. همچنین در دبی حداقل، لوله موج گیر حداقل موج فشاری را بیش از ۷۸ درصد بهبود داده است. برای تحلیل ضربه قوچ به صورت عددی از نرم افزار AFT Impulse استفاده شده است. نتایج مدل عددی با روش کاراکترستیک در یک مسئله نمونه بررسی شد و صحت عمکرد آن مورد تایید قرار گرفت. شبیه سازی مدل آزمایشگاهی با نرم افزار نشان داد که این نرم افزار در مواقعی که ضربه قوچ فشارهای منفی تولید می کند تنها سیکل اول موج را به خوبی محاسبه می کند اما در سیکل های بعدی میزان استهلاک موج فشاری را به درستی نشان نمی دهد.

کلیدواژه ها:

Water hammer ، water conveyance pipeline ، surge tower pipe ، negative pressure ، ضربه قوچ ، خطوط انتقال آب ، لوله موج گیر ، فشار منفی