بررسي تاثير نوسانات سرعت ناشي از توقف پمپ بر كاويتاسيون و تنش هاي حاصله در خطوط لوله انتقال سيال

چكیده ضربه قوچ (چكش آبی) پدیده اي است كه در خطوط لوله جریان تحت فشار در اثر تغییر ناگهانی سرعت سیال بوجود می- آید كه نتیجه آن افزایش و كاهش فشار در مجرا به صورت نامتعارف میباشد كه این امر باعث بوجود آمدن آسیبهاي جدي در سازه هاي هیدرولیكی می گردد. براي جلوگیري از زیانهاي اقتصادي در طول عمر یك پروژه هیدرولیكی میبایستی مطالعات و بررسیهاي اولیه در مورد این پدیده در فازهاي نخست مطالعات انجام گیرد تا پایداري در مقابل فشار و تنشهاي نامطلوب حاصل گردد. بررسی جریانهاي ناپایدار در سازه هاي هیدرولیكی از قبیل انتقال آب به دلیل حیاتی بودن سازه ها و مشكلات اقتصادي و اجتماعی ناشی از تخریب این سازه ها حائز اهمیت بسیار میباشد. در این مقاله از نرم افزار تخصصی پایپینگ جهت تحلیل هیدرولیك جریان شامل نوسانات سرعت، كاویتاسیون و از نرم افزار اجزاء محدود جهت تحلیل تنش ناشی از سرج و ضربه قوچ استفاده شده است و سناریوهاي صنعتی مختلفی براي دو شبكه انتقال آب مورد تحلیل قرار داده شده است. در ادامه به بررسی تئوریهاي جریان غیردائمی تحت فشار پرداخته سپس تحلیل معادلات جریانهاي ناپایدار هیدرولیكی و روش مشخصه كه یك روش عددي مناسب جهت حل معادلات دیفرانسیل پارهاي بررسی شده است. در نهایت نشان داده شده است باز و بسته شدن اضطراري پمپ بحرانی ترین حالت نوسانات سرعت، كاویتاسیون و تنش است و وجود سرج تانك بعد از ایستگاههاي پمپاژ ضروري است.