ارزيابي كارايي نرم افزارهاي Hammer، Hytranو روش حل معادله ژاكوفسكي براي تحليل ضربه قوچ در ايستگاه پمپاژ سد حسنلو

Efficiency Evaluation of Hammer & Hytran Software and Joukowski Equation Solution in Analysis of Water Hammer at Hasanlu Dam Pumping Station

از انواع جريان هاي هيدروليكي در لوله ها، جريان هاي ميرا است كه به طور خاص ضربه قوچ ناميده مي شود. جريان هاي ميرا از يك حالت ماندگار شروع شده و به وضعيت ماندگار ديگري خاتمه پيدا مي كنند. روش هاي محاسبه متعددي جهت بررسي پديده ضربه قوچ از سال 1950 معرفي و به كار برده شده اند. يكي از كاربردي ترين روش ها، معادله ژاكوفسكي مي باشد كه به عنوان روش حل دستي انتخاب گرديده است. از آنجايي كه اغلب نرم افزار هاي مورد استفاده در طراحي خطوط انتقال مانند نرم افزارهاي واتر كد و واتر جيمز، به دليل عدم در نظر گرفتن مومنتم، قادر به محاسبات جريان ناپايدار نمي باشند، نياز به راه اندازي نرم افزارهاي خاص جريان ناپايدار و بالاخص ضربه قوچ حايز اهميت مي نمايد. نرم افزارهاي Hammer و Hytran در حقيقت شبيه ساز عددي پديده هيدروليكي ضربه قوچ در مجاري آب، فاضلاب و صنعت مي باشند. در اين تحقيق توانايي اين نرم افزارها در مقايسه با روش حل معادله ژاكوفسكي مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور حداكثر فشار ضربه قوچ در حالت خاموشي ناگهاني پمپ بدون به كارگيري تجهيزات كنترل در خط لوله توسط نرم افزارهاي Hammer و Hytran و سپس با استفاده از معادله ژاكوفسكي مطالعه مي گردد. نتايج ارايه شده نشان مي دهد حل معادله ژاكوفسكي ميزان ضربه بيشتري را نشان مي دهد به طوري كه نرم-افزارهاي Hytran وHammer ميزان ضربه را نسبت به حل معادله ژاكوفسكي به ترتيب 23 و 32 درصد كمتر برآورد مي نمايند.

One of the hydraulic flow types in pipes is transient flow, which is specifically called water hammer. Transient flows start from a steady state and end to another steady flow. Several calculation methods introduced to study water hammer phenomenon, and have been used since 1950. One of the applied methods is Joukowski equation, which has been selected as the manual solution in this study. Because of ignorance of momentum in most of the pipeline design software such as WaterCad and WaterGems, they can not calculate unsteady flow. So it is important to launch specific software to calculate unsteady flow especially water hammer. In fact Hammer and Hytran software are numerical simulations of hydraulic phenomenon of water hammer in conduits of water, sewage and industrial sewage. In this study the ability of these software are compared with Joukowski equation solution method. For this purpose maximum pressure of water hammer in pump at sudden shut-off condition with no control equipment is studied using Hammer & Hytran software and Joukowski equation. Results show an overestimated water hammer pressure in Joukowski equation solution. Hytran and Hammer software calculate the surge pressure rate 23% and 32% less than Joukowski equation, respectively.