تحلیل ضربه چکشی آب در لوله پلی اتیلن و GRP با استفاده از مخازن پیش ساخته دیافراگمی

از جمله مواردی که باعث عملکرد رضایت بخش یک سیستم آبرسانی و تاسیسات وابسته می گردد تحلیل مناسب هیدرولیکی آن در شرایط مختلف است . گرچه سیستم های انتقال آب همواره برای حالت های ماندگار طراحی می گردند اما حتما لازم است عملکرد سیستم تحت شرایط غیر ماندگار نیز مورد بررسی قرار بگیرد. هرگاه در خطوط لوله به عللی سرعت سیال به طور ناگهانی تغییر کند موج های فشاری در شبکه به وجود خواهند آمد. این موج ها می توانند فشاری چندین برابر فشار کار سیستم و یا فشار منفی کمتر از حد را تولید کنند و موجب به وجود آمدن تنش های بسیار زیادی در اجزای مدار شده و در بدترین حالت قادر به ترکاندن لوله ها و پوسته پمپ و شکستن اتصالات گوناگون گردند . این امواج فشاری به عنوان پدیده ضربت قوچ شناخته می شو .ضربت قوج که در نتیحه تغییرات سرعت یا دبی رخ می دهد ، مقدار معینی نییرو ایجاد می کند که به صورت موج با سرعت ثابت در خط لوله جریان و به طرف بالادست و پایین دست حرکت می نماید. این موضوع در مسیر حرکت خود به تدریج مستهلک می گردد و پس از مدتی که از رفت و برگشت مو سپری گشته این سیستم ناپایدار و گذرا به حالت پایدار دیگری می رسد که قابل پیش بینی می باشد. در واقع جریان های تحت فشار حاوی مومنتمی است که از حاصلضرب سرعت در جسم سیال به دست می آید. حال با کاهش و افزایش دبی که همراه با کاهش یا افزایش سرعت می باشد ، مومنتم سیستم جریان نیز تغییر می یابد. این تغییرات مومنتم به تغییرات فشار تبدیل می شود و به صورت موج فشار حرکت می کند و نام ضربت قوج را به خود می گیرد. در این تحقیق تحلیل گذرا ( ضربت قوچ ) به وسیله نرم افزار HAMMER و به کمک مدل های اصطکاکی ماندگار و غیر ماندگار صورت گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده لزوم استفاده از تاسیسات ضربه گیر با توجه به وجود پدیده کاویتاسیون در طول خط لوله و افزایش شدید فشار و رفتار ناپایدار سیستم در اثر ضربت قوچ حتمی است. پس از طی بروز آزمون و خطا تحلیلهای بسیار و مدلسازی روش های متعدد مقابله با ضربه قوچ در این تحقیق استفاده از مخزن ضربه گیر در محل کلکتور رانش پمپاژ بسیار مناسب به نظر می رسد.

کلیدواژه ها:

ضربه قوچ ، شرایط غیر ماندگار ، موج فشاری ، مخزن ضربه گیر ، نرم افزار Hammer