بررسی تاثیر شکل مقطع سرج تانک بر نوسانات سطح آب در نیروگاه برق آبی

ضربه قوچ یکی از پدیده های مخرب هیدرودینامیکی است که در ایستگاه های پمپاژ، خطوط انتقال و نیروگاه های برق آبی ایجاد می شود. تراکم پذیری نزدیک به صفر آب و همچنین صلب بودن خطوط لوله پر از آب، یک سیستم غیر قابل ارتجاع را به وجود می آورد. در این حالت تغییرات ناگهانی سرعت آب و تغییرات فشار ناشی از آن منجر به ایجاد پدیده ضربه قوچ می شود. وقوع این پدیده باعث تخریب و آسیب خطوط انتقال و ایستگاه های پمپاژ آب از جمله ترکیدن لوله ها و خرابی در سیستم می شود. برای مقابله با ضربه قوچ آب باید بتوان سیستم غیرقابل ارتجاع پمپاژ و انتقال آب را به یک سیستم ارتجاعی تبدیل کرد، که قادر باشد فشار مثبت و منفی ایجاد شده در خطر انتقال آب را در خود جذب کند به عبارت دیگر قابلیت جذب انرژی بصورت فشار یا کشش را دارا باشد. مخازن موج گیر این قابلیت را دارند که آب را تحت فشار معینی ذخیره نموده و در صورت نیاز دوباره آن را به سیستم بازگردانند. در نیروگاه های آبی به منظور استهلاک فشار ناشی از ضربه قوچ در سیستم انتقال آب از تانک های ضربه گیر استفاده می شود. بررسی تیوری نوسان سطح آب در این تانک ها به علت غیرخطی بودن ترم اصطکاکی در معادله اصلی حاکم بر مساله مشکل است. بدین منظور یک مدل ریاضی با استفاده از تکنیک های عددی حل معادلات غیر خطی ( روش رانگ کوتای مرتبه چهار) تهیه گردیده است. در این تحقیق با استفاده از مدل ریاضی تهیه شده به تحلیل شکل مقطع سرج تانک و اندازه آن بر روی نوسانات سطح آب در تانک های ضربه گیر ساده پرداخته شده است. شکل مقطع، استوانه ای و استوانه ای با مقطع برزگ در بالا با هم مقایسه گردید که مشاهدات حاکی از مناسب تر بودن سطح مقطع برزگ در بالا بود.

کلیدواژه ها:

ضربه قوچ ، سیستم انتقال آب ، سرج تانک ، سطح مقطع سرج تانک