بررسی روش‌های کنترل فشارهای ماکزیمم و مینیمم ناشی از پدیده ضربه قوچ در ایستگاه پمپاژ فشار قوی
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
یوسف حسن زاده
1
()
جلیل ابریشمی
2
()
جواد زمانیان
3
()
کلید واژه:
چکیده مقاله :
ضربه قوچ یکی از پدیده‌های مخرب هیدرودینامیکی است که در اکثر ایستگاه‌های پمپاژ، خطوط انتقال آب و نیروگاه‌های برق آبی ایجاد می‌شود. وقوع این پدیده باعث ایجاد فشارهای غیر عادی بروز پدیده کاویتاسیون و در نهایت ترکیدن لوله‌ها و خرابی کلیه سیستم می‌شود. بنابراین بررسی دقیق آن به عنوان یک امر لازم، جزء مراحل اولیه و اصلی طراحی است تا با شناخت کامل اثر آن، تأسیسات هیدرولیکی از خطرات این پدیده مصون بمانند. برای کنترل اثرات سوء این فرآیند روش‌ها و تجهیزات متعددی پیش‌بینی شده است. که در بعضی از مواقع به کارگیری یک روش کافی است ولی در پاره‌ای از موارد ترکیب دو یا چند روش لازم به نظر می‌رسد. در این مقاله پدیده ضربه قوچ در ایستگاه پمپاژ فشار قوی مورد مطالعه قرار گرفته و معادلات حاکم بر پدیده با اعمال روش مشخصه تحلیل گردیده است. به منظور مقایسه تأثیر روش‌های مختلف در کنترل فشارهای ناشی از ضربه قوچ، ایستگاه پمپاژ مورد نظر با در نظر گرفتن وجود چرخ طیار، محفظه هوا، تانک موج‌گیر و ترکیبی از محفظه هوا و تانک موج‌گیر مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که در بین روش‌های یاد شده، کاربرد محفظه هوایی به عنوان بهترین وسیله کنترل فشارهای ناشی از ضربه قوچ قابل توصیه می‌باشد.
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.