تحلیل تغییرات هیدرولیک جریان تحت تاثیر سن لوله

Subject Areas : Design of water networks

وحید یزدانی ¹ , سپیده یکه باش ² , مازیار بهرامی ³

1 -
2 -
3 -

Received: 2022-04-10 Accepted : 2022-07-23 Published : 2022-08-24

Keywords:

Abstract :

افزایش روز افزون جمعیت شهرها و پیشرفت صنایع در همه کشورها برای آبرسانی شهرها مسئله­ی بسیار مهم و پیچیده­ای به وجود آورده که حل آن تنها با کمک متخصصان و تکنسین­های کارآزموده امکان­پذیر می­باشد. مطالعه حاضر بر روی چندین خط انتقال که شامل: لوله­های فایبرگلاس و لوله­های پلی­اتیلن با اقطار 110 الی 400 میلی‎متر بود، صورت گرفت. براساس تحلیل­های هیدرولیک مشخص گردید که در خط انتقال لوله فایبرگلاس با تغییر ضریب C از 140 به 135 و از 135 به 130 میزان افزایش افت برابر 2/3 و 5/3 درصد می­باشد. ایجاد تغییرات 5/3 و 1/7 درصد در مقادیر ضریب زبری  میزان افت هیدرولیکی به ترتیب به میزان 2/3 و 7/6 درصد افزایش یافته است. در خطوط لوله که سرعت جریان آب نزدیک به 5/1 متر بر ثانیه می­باشد، حساسیت این عدم قطعیت افزایش می­یابد. براساس نتایج بدست آمده مقدار افزایش افت با تغییر ضریب C از 135 به 130 و از 130 به 125  به طور متوسط در تمام مسیر­های مورد بررسی، حدود 6 درصد می­باشد. با گذشت زمان و کهنه‎شدن لوله­ها، فشارهای طراحی شده در گره­های برداشت تامین نخواهد شد که برای این امر باید از ایستگاه‎های پمپاژ استفاده نمود که هزینه­های بهره­برداری را افزایش می­دهد. نتایج مربوط به لوله­های فایبرگلاس و پلی­اتیلن نشان داد که تاثیر ضریب زبری بر تغییرات افت در لوله­های فایبر گلاس، کمتر از پلی­اتیلن است. نتایج مشخص نمود که سرعت جریان عامل تاثیر­گذار بر تغییرات افت ناشی از تغییر ضریب هیزن ویلیامز می­باشد.

References:

احمدآبادی، ر. و اکبرزاده، م. ر. (1386). فرازی بر مکانیک سیالات و هیدرولیک، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد مشهد، چاپ دوم، 372ص.

ابوذری، م. و جعفرزاده، م. ر. (1391). بررسی عوامل مؤثر در حادثه‌های خط انتقال آب گیسور-گناباد. نشریه علمی و پژوهشی هیدرولیک، دوره 7، شماره 1، ص 12-1.

بازرگان، ج. و طالبیان، م. (1392). ارزیابی تغییرات ضریب زبری لوله چدن داکتایل در اثر گذشت زمان - مطالعه موردی خط انتقال آب  SW به S5 . کنفرانس بین‎المللی عمران، معماری و توسعه پایدار شهری، 26 تا 27 آذر 1392، تبریز، ایران.

دماوندی، م. د.، رحیم‎زاده، ح. و ریاسی، ع. (1392). بررسی اثر لوله پلی‎اتیلنی موضعی در سیستم انتقال آب با خط لوله فولادی بر روی پدیده ضربه قوچ. مهندسی مکانیک مدرس، دوره 13، شماره 10، ص 126-118.

گیوه‎چی، م. و بردستانی، ص. (1392). تخمین ضریب اصطکاک در لوله‎ها با استفاده از سیستم تطبیقی استنتاج فازی- عصبی. آب و فاضلاب، دوره 24، شماره 2، ص 122-117.

مرادی سبزکوهی، ع. و حقیقی، ع. (1398). تحلیل اثر تنش‎های هیدرولیکی بر عملکرد شبکه‎های توزیع آب با استفاده از تحلیل فاصله و رویکرد بهینه‎سازی، مجله آب و فاضلاب، دوره 30، شماره 3، ص 16-1.

Abdel-Monim, Y.K., Ead, S.A. and Shabayek, S.A. (2005). Effect of time on pipe roughness. Hydrotechnical Engineering: 17^th Cornerstone Of A Sustainable Environment, August 17-19, Edmonton, Alberta, Canada, pp: 1-10.

Babayan, A., Kapelan, Z., Savic, D. and Walters, G. (2005). Least-cost Design of Water Distribution Networks under Demand Uncertainty. Journal of Water Resources Planning and Management, 131 (5), pp: 375-389.

Bargiela, A. and Hainsworth, G.D. (1989). Pressure and Flow Uncertainty in Water system. Journal of Water Resources Planning and Management, 115 (2), pp: 212-229.

Bao, Y. and Mays, L.W. (1990). Model for Water Distribution System Reliability. Journal of Hydraulic Engineering, 116 (9), pp: 1119-1137.

Dini, M. and Tabesh, M. (2014). A New Method for Simultaneous Calibration of Demand Pattern and Hazen-Williams Coefficients in Water Distribution Systems. Journal of Water Resources Management, 28, pp: 2021–2034.

Echavez, G. (1997). Increase in losses coefficient with age for small diameter pipes. Journal of Hydraulic Engineering, 123 (2), pp: 157-159.

Frank, A., Pinter, G. and Lang, R.W. (2009). Prediction of the remaining lifetime of polyethylene pipes after up to 30 years in use. Polymer Testing, 28 (7), pp: 737–745.

Genic, S., Arandelovic, I., Kolendic, P., Jaric, M., Budimir, N. and Genic, V.  (2011). A Review of Explicit Approximations of Colebrook’s Equation. FME Transactions, 39 (2), pp: 67-71.

Kang, D.S., Pasha, M.F.K. and Lansey, K. (2009). Approximate methods for uncertainty analysis of water distribution systems. Urban Water Journal, 6 (3), pp: 233–249.

Li, S. and Huai, W. (2016). United Formula for the Friction Factor in the Turbulent Region of Pipe Flow. PLOS ONE, 11 (5), pp: 1-10.

Revelli, R. and Ridolfi, L. (2002). Fuzzy approach for analysis of pipe network. Journal of Hydraulic Engineering, 128 (1), pp: 93–101.

Sadat-Maki, H. (2014). Reliability assessment of water distribution networks under uncertain nodal demand and pipe roughness. MSc Thesis, RMIT University, Australia.