بررسي روش‌هاي كنترل فشارهاي ماكزيمم و مينيمم ناشي از پديده ضربه قوچ در ايستگاه پمپاژ فشار قوي

A Study on the Upsurges and Downsurges Control Methods in a High Pressure Pumping Station

ضربه قوچ يكي از پديده‌هاي مخرب هيدروديناميكي است كه در اكثر ايستگاه‌هاي پمپاژ، خطوط انتقال آب و نيروگاه‌هاي برق آبي ايجاد مي‌شود. وقوع اين پديده باعث ايجاد فشارهاي غير عادي بروز پديده كاويتاسيون و در نهايت تركيدن لوله‌ها و خرابي كليه سيستم مي‌شود. بنابراين بررسي دقيق آن به عنوان يك امر لازم، جز مراحل اوليه و اصلي طراحي است تا با شناخت كامل اثر آن، تاسيسات هيدروليكي از خطرات اين پديده مصون بمانند. براي كنترل اثرات سو اين فرآيند روش‌ها و تجهيزات متعددي پيش‌بيني شده است. كه در بعضي از مواقع به كارگيري يك روش كافي است ولي در پاره‌اي از موارد تركيب دو يا چند روش لازم به نظر مي‌رسد. در اين مقاله پديده ضربه قوچ در ايستگاه پمپاژ فشار قوي مورد مطالعه قرار گرفته و معادلات حاكم بر پديده با اعمال روش مشخصه تحليل گرديده است. به منظور مقايسه تاثير روش‌هاي مختلف در كنترل فشارهاي ناشي از ضربه قوچ، ايستگاه پمپاژ مورد نظر با در نظر گرفتن وجود چرخ طيار، محفظه هوا، تانك موج‌گير و تركيبي از محفظه هوا و تانك موج‌گير مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده شده است كه در بين روش‌هاي ياد شده، كاربرد محفظه هوايي به عنوان بهترين وسيله كنترل فشارهاي ناشي از ضربه قوچ قابل توصيه مي‌باشد.

Water hammer is one of the destructive hydrodynamic phenomena which is established in most pumping stations, transmission lines and hydroelectric power plants. This phenomenon gives rise to abnormal pressures, cavitation occurrence and finally pipe explosion and disturbance of the whole system. To control the maleffects of this event, different methods are devised. One of which is sometimes enough and a combination of two or more is necessary in some occasions.This paper is an attempt to study water hammer phenomenon in a pumpimg station and solve the governing equations with the use of complete method of characteristics. In order to compare the effect of different methods in the control of pressure due to water Hammer, the mentioned pumpimg station considering the presence of Flywheel, surge tank, air chamber and a combination of air chamber and surge tank has been investigated. The result indicate that use of air chamber is the best instrument among from the mentioned methods, to control the pressures due to water hammer.