بررسي اثر ميزان استغراق و فاصله لوله مكش از كف، بر الگوي جريان درون حوضچه مكش

An Investigation of the Effect of Submergence and the Distance between Suction Pipe and Bottom of the Sump on Flow Pattern in the Sump

انتقال آب توسط فرايند پمپاژ مستلزم صرف انرژي و هزينه زيادي است و استفاده از آن بايد با طراحي صحيح مجموعه ايستگاه پمپاژ و جايگذاري درست پمپها و اتصالات همراه باشد. حوضچه‌هاي مكش براي بسياري از ايستگاههاي پمپاژ طراحي مي‌شوند و اغلب با مشكل جريانهاي نامنظم و توليد گردابه‌ها مواجهند بنابراين نتايج بررسي الگوي عمومي جريان درون حوضچه‌هاي مكش در وضعيتهاي مختلف هيدروليكي و ژيومتري، و همچنين بررسي فشارهاي منفي وارد بر كف مي‌تواند به بهره‌برداري مناسب از طرح پمپاژ و كاهش هزينه‌ها كمك كند. اين پارامترها مي‌توانند با مقدار مصرف انرژي براي حجم يا دبي مشخصي از آب نيز مرتبط باشند؛ و نتيجه تحقيق هم حاكي از افزايش مصرف انرژي، در اثر نامناسب بودن پارامترهاي طراحي و افزايش گردابه‌هاي سطحي است. در اين تحقيق با اندازه‌گيري سه‌بعدي سرعت در حوضچه مكش و ثبت مشاهدات كيفي، تغييرات الگوي جريان بر حسب تغيير دو پارامتر ارتفاع استغراق لوله مكش و فاصله لوله مكش از كف در دبيهاي مختلف بررسي شده است. نتايج، تاثير واضح اين پارامترها بر تشكيل گردابه‌ها و مقدار فشار منفي وارده بر كف حوضچه و همچنين لزوم تحقيق بيشتر براي تكميل و تعديل روابط موجود در اين زمينه را نشان مي‌دهند.

Water conveyance through pumping takes a lot of energy and cost and therefore, its application should be accompanied by exact design of pumping station as well as correct positions of pumps and their subsidiary apparatus. Sumps are designed for many pumping stations and often face the problems of vortex and irregular flows. Therefore an investigation of the general flow pattern in sumps in different hydraulic and geometric conditions and a study of the negative pressure at the bottom of the sump could help the appropriate operation of pumping project as well as reduction in the costs. These parameters could be related to energy consumption for pumping a definite discharge or volume of water, as the results reveal increase in the energy consumption due to improper design parameters and due to growing vortex formation. In this study, based upon the 3D velocity measurements in pump sump and recording of the observations, the differences of flow patterns by change of two parameters, namely: the submergence of the suction pipe and the distance between suction pipe and sump bottom at different discharge levels were investigated. The results reveal the obvious effects of these parameters on vortex formation and the negative pressure exerted at sump bottom. They also necessitate more research on the suggested relationships to augment and adjust them to varying situations.