بررسی تاثیر سرعت بر جدایی ستون آب با بکارگیری روش های CFD

پدیده جدایی ستون آب یکی از رژیم های جریان گذرا می باشد که تحت شرایطی مانند بسته شدن ناگهانی شیر یا خاموشی پمپ در شبکه آبرسانی ایجاد می گردد. نوسانات فشاری شدید و خسارات ناشی از پدیده مذکور شناسایی و ارائه راهکار جلوگیری از آن را الزامی می کند. در همین راستا در این مقاله با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، به بررسی امکان رخ دادن جدایی ستون آب در یک شبکه آبرسانی حلقوی پرداخته شده است. در ادامه تاثیر سرعت ورودی بر فشار های ایجاد شده ناشی از جدایی ستون آب مورد بررسی قرار گرفت. برای اعتبار سنجی نرم افزار، سیستم حلقوی ارائه شده توسط وانگ و همکاران (2017) انتخاب گردید. بعد از اطمینان از کارایی نرم افزار برای مدل کردن پدیده مذکور، شبیه سازی با سرعت های مختلف انجام گرفت. بررسی نتایج شبیه سازی ها بیانگر رخ دادن جدایی ستون آب در شبکه موردنظر بود. همچنین نتایج حاکی از آن بود که با افزایش سرعت ورودی مقدار ماکزیمم فشار در شبکه افزایش و مقدار مینیمم آن کاهش می یابد. به گونه ای که با افزایش 12 درصدی سرعت ورودی مقدار فشار ماکزیمم 8/11 درصد و مقدار مینیمم 26/14 درصد تغییر می کنند. به بیان دیگر، با کنترل سرعت به عنوان عاملی موثر بر نوسانات فشار جدایی ستون آب، می توان از ایجاد این پدیده و خسارات ناشی از آن جلوگیری می گردد.