تحلیل پدیدة ضربة قوچ در خطوط انتقال آب با استفاده از روش خطوط مشخصة ضمنی

در خطوط انتقال آب علاوه بر لوله ادوات مختلف دیگری مانند شیر فشار شکن، شیر یک طرفه، تانک ضربه گیر، پمپ، شیر کنترل کنندة جریان و ... نیز وجود دارد . معادلات مربوط به این گونه وسائل نقش شرایط مرزی را برای معادلات لوله ها ایفا می کنند . کاربرد روش خطوط مشخصة صریح (Method Of Characteristics ) به منظور شبیه سازی خطوط انتقال آب مستلزم ترکیب معادلات ادوات مربوطه با معادلات لوله ها است . از حل همزمان این معادلات، مقادیر هد و دبی در نقاط مختلف لوله به دست می آید . از آنجا که امکان قرارگیری هر دو عضوی در کنار یکدیگر وجود دارد، در صورت استفاده از روش فوق، باید حالات بسیار زیادی را از ترکیب قرارگیری اجزای مذکور در کنار لوله در نظر گرفت و برای هر حالت، معادلات مربوطه را نوشت که این امر بسیار طولانی و زمان بر است . در این مقاله به منظور برطرف کردن این مشکل از روش خطوط مشخصة ضمنی استفاده شده است . به این منظور کلیة اجزای خطوط انتقال آب به صورت لوله وار ( دو گره ای ) مدل شده اند، به این ترتیب امکان قرارگیری هر دو عضوی درکنار یکدیگر وجود دارد و همچنین در تعریف اجزایی مانند شیر یک طرفه و یا شیر فشار شکن که جهت جریان در آنها مطرح می شود، به واسطة تعریف آنها به صورت دو گره ای ( به جای یک گره ای ) مشکلی وجود نخواهد داشت . معادلات مربوط به کلیة اجزا از روش ضمنی و به صورت همزمان در هر گام زمانی بر روی خط انتقال حل می شود . در اینجا به حل مسئله ای که شامل یک مخزن و لوله و شیر است به صورت ضمنی پرداخته شده است و نتایج حاصل با حالتی که معادلات مربوطه به صورت صریح حل شده اند، مقایسه شده است . نتایج نشان می دهد که اختلافات ایجاد شده بسیار کوچک و قابل صرف نظر کردن است .

کلیدواژه ها:

ضربه قوچ ، روش خطوط مشخصه ، روش ضمنی ، خطوط انتقال آب