تحلیل جریان غیرماندگار سریع در خطوط لوله توسط مدل اصطکاکی غیرماندگار

Authors

منوچهر فتحی مقدم استاد گروه سازه‌های آبی دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

کامران محمدی دانشگاه شهید چمران

Abstract:

تحلیل جریانهای غیرماندگار سریع از این جهت که منجر به جلوگیری از وارد شدن خسارات شدید به سیستم آبرسانی میشود دارای اهمیت فراوان است. در تحلیل‏های رایج فرض بر این است که ارتباط تنش برشی جداره با سرعت متوسط در سطح مقطع لوله در حالت غیرماندگار همانند حالت ماندگار است و روابط بیان‏کننده تنش برشی جداره مانند رابطه دارسی- ویسباخ یا هیزن- ویلیامز در هرگام زمانی از جریان غیرماندگار نیز صادق میباشد. این در حالی است که در تحلیل جریانهای غیرماندگار سریع مانند ضربهقوچ، روابط تنش برشی جداره در حالت ماندگار نامعتبر است چرا که افت ناشی از اصطکاک را کمتر از مقدار واقعی پیشبینی میکند. لذا در این تحقیق ابتدا طی مدلسازی آزمایشگاهی، پدیده جریان غیرماندگار سریع بر روی یک سیستم مخزن، لوله و شیر مورد بررسی قرار گرفت که لوله آن از جنس پلیاتیلن به قطر 63 میلیمتر و با 3 طول 32، 47 و 80 متر میباشد. هر طول لوله با 3 دبی مختلف و بستن سریع شیر در حضور مخزن تامین بار آبی با ارتفاع استاتیکی تراز آب 5 متر مورد آزمایش قرار گرفته است. این شرایط هیدرولیکی فوق توسط مدلی کامپیوتری که با زبان برنامهنویسی MATLAB کدنویسی شده است شبیهسازی و نتایج آن با دادههای آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. این برنامه قادر است جریان غیرماندگار سریع را بهکمک مدلهای اصطکاکی شبهماندگار و غیرماندگار شبیهسازی نماید. نتایج نشان دهنده آن است که مدل به خوبی قادر است دادههای آزمایشگاهی را شبیهسازی نماید و مدلهای اصطکاکی غیرماندگار (0529/0RMSE=) و شبهماندگار (0858/0RMSE=) بهترتیب عملکرد بهتری را در تخمین جریان غیرماندگار سریع از خود نشان میدهند. همچنین امواج فشاری آزمایشگاهی، شبیهسازی شده با مدل اصطکاکی غیرماندگار و مدل اصطکاکی شبهماندگار روند میرایی سریعتری داشتند.

Upgrade to premium to download articles

Already have an account?login

similar resources

واسنجی چند شاخصه شبکه خطوط لوله آبرسانی تحت جریان غیرماندگار

جهت ارزیابی عملکرد یک شبکه آبرسانی لازم است تا هیدرولیک جریان‌های ماندگار و غیر ماندگار در آن با دقت بالا شبیه‌سازی شوند. به این منظور از مدل‌های ریاضی استفاده می‌شود. واسنجی پارامترهای با اثرگذاری دینامیکی همچون ضرایب افت شبه‌ماندگار، افت غیر ماندگار و سرعت موج در سیستم‌های پیچیده کار دشواری است و غالباً از روش‌های مبتنی بر تحلیل معکوس جریان به این منظور استفاده می‌شود. در این تحقیق مدل ریاضی ت...

full text

تحلیل همزمان جریان غیرماندگار و پاسخ های دینامیکی سازه خطوط لوله به روش MOC-FDM

full text

مدل‏سازی عددی پدیده های دینامیکی افت غیرماندگار و اثرات ویسکوالاستیک در خطوط لوله تحت جریان گذرا

رفتار ویسکوالاستیک لولههای پلیمری در مرحله طراحی و هم‏چنین برای تحلیل سیگنال ضربهقوچ با اهداف تشخیصی، باید در نظر گرفته شود. تحقیق حاضر به معرفی و مدلسازی اثرات دینامیکی افت غیرماندگار و ویسکوالاستیک دیواره لولههای پلیمری رایج در کارهای آبرسانی، در جریانهای گذرا میپردازد. بر این اساس معادله‏های سازگاری بر اساس افت غیرماندگار و خواص ویسکوالاستیک دیواره لوله بازنویسی شده و با بهکارگیری روش...

full text

ارزیابی افت اصطکاک غیرماندگار در جریان گذرا

جریان گذرا با کاهش آنی دبی جریان ناشی از بسته شدن سریع شیر یا از کار افتادن پمپ در شبکههای آبرسانی ایجاد میشود. جریان گذرا با ایجاد کردن موجهای فشاری زیاد و کم، ممکن است به خطوط لوله آسیب برساند. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی در مطالعات پیشین نشان میدهد که مدلهای اصطکاک شبهماندگار با فرض یکنواخت و یک‌بعدی بودن پروفیل سرعت، قادر به پیشبینی صحیح فرآیند اتلاف انرژی امواج فشاری نیستند. بناب...

full text

بررسی اثر سیال غیرنیوتنی در جریان غیرماندگار در سیستم لوله‌ها

تغییر ناگهانی دبی در سیستم لوله‌ها منجر به نوسانات فشار می گردد که به عنوان ضربه قوچ شناخته می شود. در این مقاله به بررسی جریان غیرماندگار ناشی از بستن سریع شیر در یک سیستم شیر، لوله، مخزن پرداخته شده است. فرضیه اساسی به کار گرفته شده آن است که سیال موجود در سیستم، سیالی با ویژگی‌های غیرنیوتنی است. در ابتدا با اعمال این فرض معادلات حاکم استخراج خواهند شد. در ادامه با استفاده از روش‌های عددی نتا...

full text

بهینه سازی وسائل حفاظت خطوط انتقال آب دربرابر جریان غیرماندگار با استفاده از الگوریتم CFO

یکی از مهمترین مباحث در طراحی خطوط لوله انتقال آب تحت فشار، حفاظت در برابر فشارهای ترانزینت ناشی از ضربه قوچ در خاموش شدن ناگهانی پمپ است. بهترین راه حل برای این منظور، استفاده از ایرچمبر برای کاهش فشارهای ترانزینت است که به تناسب حجم آن، هزینه قابل توجهی دارد. برای کاهش این حجم و کم کردن هزینه حفاظت، استفاده از شیرهای ورود هوا در نقاطی از خط لوله پیشنهاد می‌گردد. تعیین حجم مخزن ایرچمبر و نوع و...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}

Journal title

دانش آب و خاک

volume 27 issue 2

pages 157- 169

publication date 2017-07-23

unfollow

{@ msg @}

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

افت غیرماندگار جریان غیرماندگار سریع خطوط انتقال آب مدل‌های اصطکاکی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com