بررسی عملکرد مخازن موج گیر ساده و تفاضلی در کنترل امواج فشاری ضربه قوچ

ضربه ی قوچ یکی از پدیده های مخرب هیدرودینامیکی است که در بیشتر ایستگاه های پمپاژ، خطوط انتقال آب و نیروگاه های برق آبی ایجاد می شود. نظر به آثار مخرب پدیده ی مذکور بر روی خطوط انتقال آب و تاسیسات برق آبی، درنظر گرفتن نوسان های پارامترهای مختلف نظیر سرعت و فشار می تواند تاثیر قابل ملاحظه یی در طراحی ایمن خطوط انتقال آب داشته باشد. یکی از روش های کنترل نوسان های ذکرشده در هنگام وقوع پدیده ی ضربه ی قوچ، احداث مخزن موج گیر در مسیر انتقال است. در پژوهش حاضر، ضمن تشریح عملکرد انواع مخازن موج گیر و نقش آن ها در تعدیل فشارهای مثبت و منفی خطوط انتقال نیروگاه برق آبی، دو نوع مخزن گیر ساده و تفاضلی روزنه دار انتخاب و تاثیر هر کدام در تغییرات فشار و سرعت در طول خط لوله ی انتقال بررسی شده است. برای تحلیل معادلات حاکم بر پدیده، از روش تفاضل محدود استفاده شده و گسسته سازی معادلات و حل آن ها در نرم افزار مطلب انجام شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل عددی نشان داده است که مخزن موج گیر تفاضلی می تواند تاثیر قابل ملاحظه یی در استهلاک انرژی و کاهش نوسان های تراز آب مخزن داشته باشد که این تاثیر موجب کاهش 40 درصدی ابعاد مخزن تفاضلی نسبت به مخزن ساده شده است. به لحاظ کنترل نوسان های فشار نیز مخزن موج گیر تفاضلی به مراتب عملکرد بهتری نسبت به مخزن ساده داشته است.