مدل سازی کامپیوتری تاثیر توقف پمپ بر کاویتاسیون و تنشهای حاصله در خطوط لوله انتقال سیال

ضربه قوچ (چکش آبی) پدیدهای است که در خطوط لوله جریان تحت فشار در اثر تغییر ناگهانی سرعت سیال بوجود میآید که نتیجه آن افزایش و کاهش فشار در مجرا به صورت نامتعارف میباشد کهاین امر باعث بوجود آمدن آسیبهای جدی در سازههای هیدرولیکیمیگردد. برای جلوگیری از زیانهای اقتصادی در طول عمر یک پروژه هیدرولیکی میبایستی مطالعات و بررسیهای اولیه در مورد اینپدیده در فازهای نخست مطالعات انجام گیرد تا پایداری در مقابلفشار و تنشهای نامطلوب حاصل گردد. بررسی جریانهای ناپایدار در سازههای هیدرولیکی از قبیل انتقال آب به دلیل حیاتی بودن سازههاو مشکلات اقتصادی و اجتماعی ناشی از تخریب این سازهها حائزاهمیت بسیار میباشد. در این مقاله از نرم افزار تخصصی پایپینگ جهت تحلیل هیدرولیک جریان شامل نوسانات سرعت، کاویتاسیون واز نرم افزار اجزاء محدود جهت تحلیل تنش ناشی از سرج و ضربهقوچ استفاده شده است و سناریوهای صنعتی مختلفی برای دو شبکه انتقال آب مورد تحلیل قرار داده شده است. در ادامه به بررسیتئوریهای جریان غیردائمی تحت فشار پرداخته سپس تحلیلمعادلات جریانهای ناپایدار هیدرولیکی و روش مشخصه که یک روش عددی مناسب جهت حل معادلات دیفرانسیل پارهای بررسی شده است. در نهایت نشان داده شده است باز و بسته شدن اضطراری پمپ بحرانیترین حالت نوسانات سرعت، کاویتاسیون و تنش است و وجود سرج تانک بعد از ایستگاههای پمپاژ ضروری است.

کلیدواژه ها:

ضربه قوچ ، هیدرولیک ، روش مشخصه ، تنش ، سرج تانک