لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه88
فهرست مطالب
1-مقدمه
3- شرحی بر چگونگی ضربه قوچ:
4-معادلات دیفرانسیل برای محاسبات ضربه قوچ:
معادله حرکت:
معادله پیوستگی:
5-روش حل مختصاتی:
یکی از مهمترین پدیده های هیدرولیکی که در لوله ها و مجاری سرپوشیده و تحت فشار سیال ممکن است رخ دهد، عبارت است از" ضربه قوچ یا ضربات ناگهانی در اثر تغییرات سریت و فشار ناشی از قطع ناگهانی جریان سیال بوسیله شیرهای فلکه، شیرهای کنترل و ماشین آلات مربوط به انتقال سیال خصوصا" مایعات.
عوامل مختلف موجب پدیدار شدن چنین تحولی است که اثرات سوء بر روی مجاری، لولهها و تونلهای انتقال مایع و همچنین پمپ ها و بطور کلی ماشین آلات مربوط به انتقال سیالات دارد.
اصولا" انتقال آب از چشمه ها، رودخانه ها، دریاچه ها، دریاها، برکه ها و منابع آبهای زیر زمینی از نقاط پست به نقاط مرتفع به روش پمپاژ بوسیله خط لوله صورت می گیرد، با توجه به اینکه چنانچه این اختلاف ارتفاع از حد معینی متجاوز باشد بطوریکه ساختمان بدنه پمپ و همچنین قدرت تحمل فشار لوله های انتقال آب کم باشد موجب تخریب لوله ها و احتمالا" ماشین حامل مایعات خواهد شد. زیرا در اثر قطع برق یا خرابی پمپ از لحظه قطع برق یا خرابی پمپ تا ایستادن کامل پروانه های پمپ لحظاتی در حدود چندین ثانیه سپری خواهد شد و این موجب تغییرات سرعت در خط انتقال و در نتیجه تغییرات فشار در پشت پمپ میگردد و نهایتا" باعث انبساط و ارتعاش در جدارلوله میشود که همین امر موجب شکستگی لوله یا تخریب پمپ خواهد شد شکل (1-1).شکل( 2-1) معرف وجود مخزنی در ارتفاعات است که آب توسط یک خط لوله به طرف پائین و تحت سنگینی آب بطرف نقاط پست جاری میشود. چنانچه شیر فلکه موجود به پائین به عللی قطع شود و بستن خط لوله در مدت زمان کوتاهی صورت گیرد تغییراتی در سرعت جریان و فشار داخلی در لوله و همچنین تنشهائی در جدار لوله می شود که موجب شکستگی در لوله و تخریب شیر فلکه خواهد شد.
شکل 1-1
شکل 2-1
2-کترل امواج:
نوسانات و لرزشی که جریان سیالات در خطوط لوله ناشی می شود، موضوع غلیان و امواج در مجاری، عامل برج موج گیر و غلیان گیر را مطرح مینماید. برای کاهش سرعت ناگهانی جریان، ناشی از بستن و قطع جریان در مسیر حرکت، نظیر لوله ها و مجاری، قابلیت تراکم مایع و عامل الاستیسیته جدار و بدنه لوله حائز اهمیت بوده و این عامل میبایستی در امر محاسبات هیدرولیکی مد نظر قرار گیرد، لذا این پدیده، به "ضربه قوچ" نامیده و شناخته میشود. که در بخشهای آینده مربوط به این فصل مورد بررسی و قرار خواهدگرفت. نوسانات در یک لولهU شکل حالت مخصوصی از تشکیل موجهای کوچک در طرفین لوله U شکل میباشد. با استفاده از نوسانات موجود در شاخه های یک لوله U شکل، هرگونه تغییر در سرعت و فشار و در یک شاخه بموجب اینکه شاخه دیگر آزاد میباشد در محل شاخه دیگر و بدون عمل تخریب تاثیر میگذارد. به مفهوم دیگر برای رفع ضربه قوچ در شبکه ساده مطابق شکل( 1-2 ) در زیر که مجهز به یک مخزن، یک خط انتقال و یک شیر در نقطه پست شبکه می باشد با هدایت امواج ناشی از بستن سریع شیر که موجبات پدیده ضربه قوچ و عوامل تخریبی آن میشود، به داخل مخزن موج گیر عملی و قابل قبول خاهد بود. با تهیه یک مخزن با برج موج گیر در نزدیکی شیر، موضوع رفع لرزشهای ناشی از" ضربه قوچ" نظیر آنچه که در شکل (1-2) نشان داده شده است، عملا" حل خواهد شد.
اگر چه مخزن موج گیر مستقر ما بین شیر و مخزن اصلی بوده و موج در بین مسیر مخزن موجگیر و مخزن اصلی حادث میشود، از توزیع فشار زیاد در این مسیر جلوگیری میشود. با این وجود لازم است خط لوله واقع بین مخزن موجگیر و شیر برای مقاومت در مقابل ضربات ناگهانی"ضربه قوچ" طراحی شود. مخازن موج گیر به چند دسته تقسیم بندی میشود:
- مخازن موج گیر ساده
- مخازن موج گیر روزانه
- مخازن موج گیر نموی
- مخازن موج گیر ساده:
عبارتست از مخازنی که دارای دهانه گشاد و ابعاد گسترده بوده و میبایستی این ابعاد دارای میزان و اندازه کافی باشد بطوریکه آب مجاز به لبریزی از آن نباشد مگر آنکه یک سر ریز برای احتیاط عملا" پیش بینی گردد و همچنین در هنگام عمل تخلیه نشود، علاوه بر اینکه قادر به تخلیه هوا از داخل لوله باشد.
- مخازن موج گیر روزانه:
عبارتست از مخازنی که دارای یک دهانه یا روزنه محدود ما بین خط و مخزن بوده، و از اینرو تغییرات فشار در خط لوله سریعتر از مخازن موج گیر ساده استنتاج میشود. تغییر فشار سریع، یک تعدیل سریعتر جریان بطرف محل شیر جدید را موجب خواهد شد و افتهای واقع در روزنه در اتلاف انرژی موجود اضافی منتج از بستن شیر کمک مینماید.
- مخازن موج گیر نموی:
مقاله در مورد مکانیک ضربت قوچی
