الملخص

تم في هذا البحث دراسة الضغط العابر والناتج من مصادر مختلفة في شبكة أنابيب محددة وتم إستخدام برنامجى Hammer و AFT Impulse لتحليل سلوك التدفق العابر، وكانت النتائج المتحصل عليها من البرنامجين متوافقة جدا مع بعضها البعض وتم مقارنتها مع نتائج منشورة لنفس الحالات. في الحالة التي تم دراستها، وجد أن خواص مكونات الشبكة، كنوع الصمام وطريقة قفله ونوع مادة الانابيب وايضا نوعية معامل الإحتكاك المستخدم ومعدات الحماية من الضغط العابر لها ثاثير كبير على مقدار الضغط العابر في الشبكة. بينت النتائج ان استعمال صمام خانق ذو قرص بدلاً من الصمام البوابى قلل اعلى ضغط عابر بمقدار 33 %، وقفل الصمام على مرحلتين بدلاً من قفله فجائيا بحيث يكون زمن القفل قصير في المرحلة الأولى قلل الضغط العابر الأعلى المتولد بمقدار 41%. إن استخدام أنابيب )البى في سي( ذات معامل المرونة المنخفض بدلاً من الأنابيب المصنوعة من الحديد المطيلى قلل الضغط العابر الاعلى بمقدار 30 % ومن ناحية أخرى زاد الضغط العابر الأدنى فتم بالتالي تجنب فصل عمود السائل. أثبتت النتائج المتحصل عليها من الدراسة أن إستخدام معامل إحتكاك غير مستقر يؤدى إلى ضغط متذبذب اقل منه في حالة استخدام معامل الاحتكاك المستقر.
بالنسبة لوسائل حماية الشبكة، وجد أن تركيب غرفة هوائية عند مسافة قريبة من مخرج المضخة يقلل من تذبذب الضغط كمثل ما يحدث عند إستعمال مضخة ذات سرعة متغيرة بسبب موقع المضخة المرتفع نسبيا في الشبكة.

ABSTRACT

The transient pressure in a pipe network with different sources of transient is investigated in this study. Hammer and AFT Impulse software’s were employed to accomplish the transient flow behavior analysis. The outputs from both software’s are in good agreement they were compared with the available published results for the same conditions.
In a case study, the characteristics of the network components such as valve type, valve closing rate, pipe material, friction model and surge protection device, are found to be highly affecting the amount of pressure surge in the network. The results showed that using butterfly valves in such case lowered the maximum transient pressure head by 33% compared to that when gate valves are employed. Using two stage valve closing rates with short duration time of the first stage lowered the maximum pressure head by 41% relative to that for sudden closure. Using pipes with low elasticity, PVC pipes, decreases the maximum pressure by 30%, however, the minimum pressure is increased where the column separation is avoided.
The studied case results confirm that using unsteady friction factor leads to less oscillated pressure compared to steady friction factor. Installation of an air chamber at a short distance from the pump discharge reduces the oscillation of pressure as that produced due to using variable speed pump when the static head of the pump is relatively low due to higher pump elevation.