مدل‌سازی عددی عملکرد شیر خودکار کنترل دبی برای محدوده هد کانال‌های روباز و شبکه‌های کم‌فشار

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 دانشجوی دکتر گروه مهندسی آبیاری وآبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد، گروه مهندسی آبیاری وآبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.22059/ijswr.2024.375222.669694
چکیده

شیرهای خودکار کنترل جریان یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های انتقال، توزیع و تحویل آب هستند. شیرهای خودکار کنترل دبی معمولاً برای هدهای متداول در شبکههای توزیع تحت فشار طراحی میشوند. در این پژوهش یک سازه جدید برای کنترل جریان در آبگیر مزارع طراحی شده که شامل یک شیر خودکار کنترل دبی برای هدهای کم است. پس از آزمون عملکرد این شیر در آزمایشگاه، مدل‌سازی عددی آن توسط نرم‌افزار انسیس فلوئنت انجام گرفته است. این مدل‌سازی عددی زمینه‌ساز توسعه کم‌هزینه شیر خودکار کنترل دبی برای بهره‌برداری در محدوده گسترده‌تری از اختلاف فشار و دبی خواهد شد. با توجه به متحرک بودن اجزای داخلی این شیر کنترل، شبیه‌سازی عددی پویای آن از پیچیدگی‌های خاص برخوردار است و نیازمند بهکارگیری شبکه دینامیک است که اجرای آن بسیار زمانبر است. در این پژوهش برای کاهش زمان مدل‌سازی پویا، فرضیات مرسوم ساده‌سازی هندسه به کار گرفته شده و اثرات آن بر نتایج گزارش شده است. نتایج نشان داد که حذف محور هادی شیر از هندسه ضمن ایجاد سهولت بسیار در مدل‌سازی پویا و کاهش هزینه زمانی محاسبات، خطای سیستماتیک یک‌طرفه برآورد دبی به میزان 7/2 تا 9/4 درصد ایجاد می‌کند. از آنجا که جهت خطای برآورد دبی یک‌طرفه بوده، رابطه تعدیل نتایج برای آن ارائه و گزارش شده است.