تحليل پديدة ضربة قوچ در خطوط انتقال آب با استفاده از روش خطوط مشخصة ضمني

در خطوط انتقال آب علاوه بر لوله ادوات مختلف ديگري مانند شير فشار شكن، شير يك طرفه، تانك ضربه گير، پمپ، شير كنترل كنندة جريان و ... نيز وجود دارد . معادلات مربوط به اين گونه وسائل نقش شرايط مرزي را براي معادلات لوله ها ايفا مي كنند . كاربرد روش خطوط مشخصة صريح (Method Of Characteristics ) به منظور شبيه سازي خطوط انتقال آب مستلزم تركيب معادلات ادوات مربوطه با معادلات لوله ها است . از حل همزمان اين معادلات، مقادير هد و دبي در نقاط مختلف لوله به دست مي آيد . از آنجا كه امكان قرارگيري هر دو عضوي در كنار يكديگر وجود دارد، در صورت استفاده از روش فوق، بايد حالات بسيار زيادي را از تركيب قرارگيري اجزاي مذكور در كنار لوله در نظر گرفت و براي هر حالت، معادلات مربوطه را نوشت كه اين امر بسيار طولاني و زمان بر است . در اين مقاله به منظور برطرف كردن اين مشكل از روش خطوط مشخصة ضمني استفاده شده است . به اين منظور كلية اجزاي خطوط انتقال آب به صورت لوله وار ( دو گره اي ) مدل شده اند، به اين ترتيب امكان قرارگيري هر دو عضوي دركنار يكديگر وجود دارد و همچنين در تعريف اجزايي مانند شير يك طرفه و يا شير فشار شكن كه جهت جريان در آنها مطرح مي شود، به واسطة تعريف آنها به صورت دو گره اي ( به جاي يك گره اي ) مشكلي وجود نخواهد داشت . معادلات مربوط به كلية اجزا از روش ضمني و به صورت همزمان در هر گام زماني بر روي خط انتقال حل مي شود . در اينجا به حل مسئله اي كه شامل يك مخزن و لوله و شير است به صورت ضمني پرداخته شده است و نتايج حاصل با حالتي كه معادلات مربوطه به صورت صريح حل شده اند، مقايسه شده است . نتايج نشان مي دهد كه اختلافات ايجاد شده بسيار كوچك و قابل صرف نظر كردن است .