بررسي عملكرد مخازن موج‌گير ساده و تفاضلي در كنترل امواج فشاري ضربه قوچ

ضربه‌ي قوچ يكي از پديده‌هاي مخرب هيدروديناميكي است كه در بيشتر ايستگاه‌هاي پمپاژ، خطوط انتقال آب و نيروگاه‌هاي برق‌آبي ايجاد مي‌شود. نظر به آثار مخرب پديده‌ي مذكور بر روي خطوط انتقال آب و تأسيسات برق‌آبي، درنظر گرفتن نوسان‌هاي پارامترهاي مختلف نظير سرعت و فشار مي‌تواند تأثير قابل ملاحظه‌يي در طراحي ايمن خطوط انتقال آب داشته باشد. يكي از روش‌هاي كنترل نوسان‌هاي ذكرشده در هنگام وقوع پديده‌ي ضربه‌ي قوچ، احداث مخزن موج‌گير در مسير انتقال است. در پژوهش حاضر، ضمن تشريح عملكرد انواع مخازن موج‌گير و نقش آن‌ها در تعديل فشارهاي مثبت و منفي خطوط انتقال نيروگاه برق‌آبي، دو نوع مخزن‌گير ساده و تفاضلي روزنه‌دار انتخاب و تأثير هر كدام در تغييرات فشار و سرعت در طول خط لوله‌ي انتقال بررسي شده است. براي تحليل معادلات حاكم بر پديده، از روش تفاضل محدود استفاده شده و گسسته‌سازي معادلات و حل آن‌ها در نرم‌افزار مطلب انجام شده است. نتايج به‌دست آمده از تحليل عددي نشان داده است كه مخزن موج‌گير تفاضلي مي‌تواند تأثير قابل ملاحظه‌يي در استهلاك انرژي و كاهش نوسان‌هاي تراز آب مخزن داشته باشد كه اين تأثير موجب كاهش ۴۰ درصدي ابعاد مخزن تفاضلي نسبت به مخزن ساده شده است. به لحاظ كنترل نوسان‌هاي فشار نيز مخزن موج‌گير تفاضلي به مراتب عملكرد بهتري نسبت به مخزن ساده داشته است.