مجید ولی زاده

ضربه قوچ پدیده‌ای است که در خطوط انتقال و شبکه‌های توزیع آب شهری عموما به دلیل توقف ناگهانی پمپ و بسته شدن ناگهانی شیرها اتفاق می‌افتد. این پدیده در ﭘﺮوژهﻫﺎی ﺧﻄﻮط اﻧﺘﻘﺎل از اهمیت بالایی ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﻮده و نادیده ﮔﺮﻓﺘﻦ این پدیده ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺧﺴﺎرات زیادی ﺑﻪ تجهیزات پروژه وارد ﻧﻤﺎید. برای تحلیل ضربه قوچ ﻧﺮم‌اﻓﺰارﻫﺎی ﻣﺘﻌﺪدی ﺑﺮ پایه روش‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ ریاضی و ﻋﺪدی اراﺋﻪ گردیده است. در این تحقیق از ﻧﺮم‌اﻓﺰارهای AFT Impulse ، Hammer و برنامه نوشته شده به روش خطوط مشخصه ﺑﺮای بررسی الگوی زمانی بسته شدن و نوع شیر بر پدیده ﺿﺮﺑﻪ ﻗﻮچ در سه مسئله نمونه اﺳﺘﻔﺎده شده است. قابلیت هر یک از نرم‌افزارها در شبیه‌سازی انواع شیرها در مسائل نمونه بررسی شد و مشخص گردید که در نرم‌افزار Hammer، تنها می‌توان شیرهای با معادله بسته شدن خطی را مدل‌سازی نمود. در بخش دیگر تحقیق نیز تاثیر نحوه بسته شدن شیرها روی پدیده ضربه قوچ در مسائل نمونه بررسی شد که نتایج نشان داد شیرهایی که به صورت خطی بسته می شوند، مناسب‌ترین شیرها برای استفاده در محل‌های وقوع این پدیده هستند. قابلیت هر یک از نرم‌افزارها در شبیه‌سازی انواع شیرها در مسائل نمونه بررسی شد و مشخص گردید که در نرم‌افزار Hammer، تنها می‌توان شیرهای با معادله بسته شدن خطی را مدل‌سازی نمود. در بخش دیگر تحقیق نیز تاثیر نحوه بسته شدن شیرها روی پدیده ضربه قوچ در مسائل نمونه بررسی شد که نتایج نشان داد شیرهایی که به صورت خطی بسته می شوند، مناسب‌ترین شیرها برای استفاده در محل‌های وقوع این پدیده هستند. در مرحله بعد از این پژوهش، مدل آزمایشگاهی بررسی شده و نتایج حاکی از آن است که با کاهش دبی حداکثر موج فشاری کاهش می‌یابد همچنین با تغییرات دبی و افزایش آن، تاثیر لوله موج‌گیر در کاهش حداکثر ارتفاع موج فشاری افزایش می‌یابد. سپس به دلیل محدودیت‌ها و نقاط ضعف دو روش دیگر در فشارهای منفی، مدل‌سازی آزمایشگاه تنها در نرم‌افزار AFT Impulse انجام شد. شبیه‌سازی مدل آزمایشگاهی در نرم-افزار AFT Impulse با سناریوهای متفاوت انجام شد که نتایج نشان داد برای شبیه‌سازی در این مدل عددی بهتر است از افت‌های جزیی در خط لوله صرف‌نظر شود. همچنین نتایج نشان داد در مواقعی که ضربه قوچ فشارهای منفی تولید می‌کند این مدل سیکل اول موج را به خوبی محاسبه می‌کند اما در سیکل‌های بعدی میزان حداکثر فشار را تا دو برابر نیز نشان می‌دهد.