تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,486,501 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,624 |
تحلیل جریان غیرماندگار سریع در خطوط لوله توسط مدل اصطکاکی غیرماندگار | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 12، دوره 27، شماره 2، مرداد 1396، صفحه 157-169 اصل مقاله (672.25 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
کامران محمدی1؛ منوچهر فتحی مقدم* 2 | ||
1دانشگاه شهید چمران | ||
2استاد گروه سازههای آبی دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
چکیده | ||
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. | ||
کلیدواژهها | ||
افت غیرماندگار؛ جریان غیرماندگار سریع؛ خطوط انتقال آب؛ مدلهای اصطکاکی | ||
مراجع | ||
تائبی ح، 1391. بررسی هیدرولیکی جریانهای میرا در خطوط لوله موازی با استفاده از مدل فیزیکی و عددی. رساله دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز. حقیقیپور ص، 1391. بررسی هیدرولیکی جریانهای میرا در خطوط لوله سری با استفاده از مدل فیزیکی و عددی. رساله دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز. خیاط زاده ع و سامانی ح، 1376. مدل ریاضی هیدرولیکی تحلیل جریان در شبکه لولهها در حالت ماندگار. پایاننامه
Allievi L, 1913. The Theory of Water hammer. (Discussed by Bergant et al., 2006. Water hammer with column separation: A historical review. Journal of Fluids and Structures 22: 135-171.) Brunone B and Golia UM, 1991. Some considerations on velocity profiles in unsteady pipe flows. Proc. Int. Conf. on Enthropy and Energy Dissipation in Water Resources, Maratea, Italy 481–487. Brunone B, Golia UM and Greco M, 1991. Some Remarks on the Momentum Equation for Fast Transients, Proc. Int. Conf.on Hydr. Transients ith Water Column Separation, IAHR, Valencia, Spain, 201–209. Collins RP, Boxall JB, Karney BW and Brunone B, 2012. How severe can transients be after a sudden depressurization. Journal of American Water Work Association 104(4): 67-75. Daily JW, Hankey WL, Olive RW and Jordaan, JM, 1956. Resistance coefficients for accelerated and decelerated flows through smooth tubes and orifices. American Society of Mechanical Engineers 78(5): 1071–1077. Fathi-Moghadam M, Haghighipour S and Mohammad Vali Samani H, 2013. Design-variable optimization of hydropower tunnels and surge tanks using a genetic algorithm. Journal of Water Resources Planning and Management 139(2): 200-208. Ghidaoui MS, Zhao M, McInnis DA and Axworthy DH, 2005. A review of water hammer theory and practice. Journal of Applied Mechanics Reviews 58(1): 49-76. Joukowski NE, 1898. Memoirs of the imperial academy society of St. Petersburg. Proceedings of the American Water Works Association 24: 341-424. Meniconi S, Brunone B, and Ferrante M, 2012. Water-hammer pressure waves interaction at cross-section changes in series in viscoelastic pipes. Journal of Fluids and Structures 33: 44-58. Parker KH and Jones CJH, 1990. Forward and backward running waves in the arteries: analysis using the method of characteristics. Journal of Biomechanical Engineering 112: 322–326. Pothof I, 2008. A turbulent approach to unsteady friction. Journal of Hydraulic Research 46(5): 679–690. Streeter V L and Wylie EB, 1985. Fluid Mechanics. 8th Edition, McGraw Hill, New York. Streeter VL and Wylie EB, 1967. Hydraulic Transients. McGraw- Hill Book Co., New York. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 995 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,120 |