نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکتری سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.

2 استاد گروه سازه‌های آبی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استادیار گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.

4 استادیار گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی استان خوزستان

چکیده

     به وجود آمدن جریان غیرماندگار در سامانه­های انتقال آب به دلیل تغییر از یک حالت پایدار به حالت پایدار دیگر همواره اجتناب ناپذیر است. از سوی دیگر با گذشت زمان به علل گوناگون خط لوله دچار نشت و یا حتی شکستگی می­شود. بنابراین بررسی خصوصیات جریان­های غیرماندگار در حضور نشت از اهمیت ویژه­ای برخوردار خواهد بود. لذا در این تحقیق جریان غیرماندگار سریع با وجود نشت در سامانه، مورد شبیه­سازی آزمایشگاهی قرار می­گیرد و به کمک آن تأثیر مشخصات نشت از جمله قطر و مکان نشت بر خصوصیات هیدرولیکی جریان غیرماندگار سریع مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. آزمایش­ها روی یک سامانه مخزن، لوله و شیر انجام شده است که لوله آن از جنس پلی­اتیلن به قطر 63 میلی­متر و طول 47 متر است و ارتفاع استاتیکی مخزن تامین بار آب 5 متر می­باشد. در مجموع سه دبی، چهار قطر نشت، چهار موقعیت نشت و دو زمان بستن مورد آزمایش قرار گرفت که نتایج حاکی از آن است که امواج فشاری ناشی از بستن آنی بهتر می­تواند وجود نشت را در سامانه نمایان سازد تا بستن کند. افت فشار در حداکثر فشاری موج اول با افزایش قطر نشت افزایش می­یابد و شیب افت فشار ناشی از نشت در حداکثر اول برای نشت­هایی که از مخزن دورتر هستند و یا به شیر نزدیک­ترمی­باشند سریع­تر است. همچنین شیب میرایی امواج برای حالت وجود نشت با قطر بیشتر در سامانه تندتر از حالت نشت با قطر کمتر می­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of Effect of Distance and Diameter of Leak on Hydraulic Properties of Unsteady Pressure Waves

نویسندگان [English]

  • Kamran Mohammadi 1
  • Manoochehr Fthi Moghadam 2
  • Javad Ahadiyan 3
  • Sadegh Haghighi Pour 4

چکیده [English]

     Having unsteady flow in water supply systems due to the change from one stable state to another stable state is inevitable. On the other hand, over time, the various causes lead to the pipeline leakage or even a pipe fracture. So, with presence of leak, investigation of characteristics of unsteady flow that is an integral part of the hydraulic system will be of particular important. In current study, the fast unsteady flow that is one of the most damaging types of flow is simulated by laboratory considering leak in pipeline and with respect to that, the impact of leakage characteristics such as size and location of the leak on the hydraulic properties of unsteady flow will be evaluated. The experiments were carried on a tank, pipes and valve system that made of 63 mm polyethylene pipe with length of 47 meters and a height of 5 m for static water head in tank. A total of 3 discharges, 4 leakage diameters, 4 leakage positions and 2 fasten time of valve were tested that illustrate gradual valve fastening cannot show the leakage in pipeline system. Peak pressure drop in the first period of wave increases with increasing diameter and slope of the pressure drop caused by a leak in the first peak are faster for the leaks that nearer to the valve. Also, the pressure wave damping slope is steeper in the case of leakage with a greater diameter than leakage with a smaller diameter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Experimental model
  • Leakage
  • Rapid unsteady flow
  • Pressure waves