بررسی آزمایشگاهی الگوی تغییرات فشار گذرا در طول مجرای افقی حاوی جریان دوفازی لخته‌ای آب و هوا

Abstract

وجود هوا در جریان آب، باعث تغییر در فشارهای ایجاد شده ناشی از جریان گذرای ضربه قوچ در مجرای انتقال آب می‌شود. تحلیل جریان‌های گذرا معمولاً با فرض عدم وجود هوا در سیال انجام می‌شود، اما هوا از منابع مختلف مانند اتصالات، تجهیزات مکانیکی و یا هوای محبوس در خط لوله وارد مجرا می‌شود. این مقاله، نتایج تحقیق آزمایشگاهی در مورد جریان گذرای ناشی از بستن ناگهانی مجرا توسط دریچه در یک تونل مستطیلی افقی حاوی جریان دوفازی لخته‌ای را ارائه می‌دهد. در این پژوهش تغییرات بیشینه فشار گذرا در طول مجرا بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که در 10 درصد طول انتهای مجرا از موقعیت نصب دریچه به‌سمت بالادست، به‌دلیل کاهش سرعت موج فشار ناشی از ضربه قوچ، فشارهایی با فرکانس زیاد و پیک‌های بالا ایجاد می‌شود. در حالی که بقیه طول مجرا به‌دلیل میرا شدن فشار توسط حبابهای هوا، الگوی متفاوتی از فشار را تجربه می‌کند. همچنین در انتهای مجرا با افزایش دبی هوا نسبت به دبی آب، بیشینه فشارهای ایجاد شده افزایش می‌یابد. این در حالی است که در بالادست مجرا، فشار گذرا با افزایش دبی هوا در مجرا کاهش می‌یابد.