دانش آب و خاک، جلد ۲۷، شماره ۲، صفحات ۱۵۷-۱۶۹
عنوان فارسی تحلیل جریان غیرماندگار سریع در خطوط لوله توسط مدل اصطکاکی غیرماندگار
چکیده فارسی مقاله 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.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Analysis of Rapid Unsteady Flow in Pipelines Using Unsteady Friction Model
چکیده انگلیسی مقاله Analysis of unsteady flows is very important as it leads to prevent severe damage to water supply system. In the current analysis, it is assumed that the relationship between wall shear stress and mean velocity in the pipe cross-sectional area in unsteady state flow is similar to that in steady state flow. In other words, the formula expressing the wall shear stress in steady state like Darsy- Visbakh or Hazen- Williams is true for unsteady flows in each time step. Meanwhile, in the analysis of rapid unsteady flows like water hammer, wall shear stress equations in steady state are invalid because they underestimate the losses due to friction loss. Therefore, in the present study, the phenomenon of rapid unsteady flow was examined in a reservoir, pipe and valve system that consisted of 63 mm diameter polyethylene pipe with 32, 47 and 80 m lengths. Each pipe was tested with 3 discharges and immediate closing of the valve at the presence of reservoir tank with static water level of 5 meters. This hydraulic condition also was simulated by a computer model that was coded with the programming language MATLAB and was calibrated with the experimental results. This program was able to simulate the rapid unsteady flows with quasi-steady and unsteady friction models. The results indicated that the model was well able to simulate experimental results, and unsteady friction model (RMSE=0.0529) and quasi-steady friction model (RMSE=0.0858) had better estimation of unsteady state condition, respectively. Also, the laboratory pressure waves that were simulated with unsteady and quasi-steady frictional model had a faster damping in their appearance, respectively.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله کامران محمدی |
دانشگاه شهید چمران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید چمران (Shahid chamran university)

منوچهر فتحی مقدم | fathi moghaddam
استاد گروه سازه های آبی دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید چمران (Shahid chamran university)

نشانی اینترنتی http://water-soil.tabrizu.ac.ir/article_6430_9f8f7463a7932fc179d3b5acd4efb976.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/794/article-794-419657.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات