بررسی داده‌های واقعی جریان گذرا در خطوط لوله انتقال آب با استفاده از نرم‌افزار بنتلی‌همر (مطالعه موردی)

نویسندگان

1 مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه مراغه،

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه، ایران

doi
10.22125/iwe.2022.158504
چکیده

سیستم‌های انتقال آب متشکل از مخازن ذخیره، ایستگاه‌های پمپاژ و خطوط لوله می‌باشند. خاموشی‌ ناگهانی ایستگاه‌های پمپاژ، باز کردن و بستن شیرهای کنترلی و شکستگی‌ لوله‌ها، باعث ایجاد حالت گذرا در خطوط انتقال می‌شود. معادلات اصلی جریان گذرا شامل مومنتوم و پیوستگی با استفاده از روش مشخصه‌ها و با لحاظ شرایط مرزی بوسیله نرم‌افزارهای مهندسی تحلیل می‌شوند. در پژوهش حاضر، افت اصطکاکی حالت گذرا با چهار روش پایدار، شبه‌پایدار، ناپایدار و ناپایدار ویتکوفسکی با نرم‌افزار بنتلی‌همر محاسبه شده و مورد مقایسه قرار گرفت. در سیستم انتقال آب شهر پیرانشهر در محل ایستگاه‌ پمپاژ و در شرایط بحرانی قطع جریان برق، با فشارسنج حساس و سریع، فشارسنجی شد. داده‌های ثبت شده با خروجی نرم‌افزار بنتلی‌همر و با استفاده از روش‌های آماری مقایسه ‌گردید. نتایج شبیه‌سازی و داده‌های واقعی حاکی از انطباق پریودهای زمانی است. در حالت محاسبه افت به روش ناپایدار ویتکوفسکی، خطای متوسط مطلق مقادیر فشار در زمان­های اولیه برابر 13/5 متر آب و در محدوده زمانی داده‌برداری 45/5 متر‌آب بدست آمد. برای مقادیر حداکثر فشار، بیشترین اختلاف مربوط به روش محاسبه ناپایدار(62/14- متر‌آب) و کمترین اختلاف مربوط به دو روش محاسبه پایدار و شبه‌پایدار(به ترتیب 58/4- و 56/4- متر‌آب) بود. بیشترین اختلاف مقادیرحداقل فشار برای روش پایدار بوده (55/5- متر‌آب) و کمترین آن برای روش ناپایدار(52/1- متر‌آب) بدست آمد. افزایش و کاهش سرعت موج بر فشار‌های حداکثر اثر مستقیم و بر فشارهای حداقل اثر معکوس دارد. استفاده از روش ناپایدار ویتکوفسکی در تهیه مدل هیدرولیکی پیشنهاد می‌گردد.