عنوان پایان‌نامه
بررسی الگوی جریان در حوضچه مکش ایستگاههای پمپاژ
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4332;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48387
- تاریخ دفاع
- ۱۱ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- آیدا جباری
- استاد راهنما
- عاطفه پرورش ریزی
- چکیده
- در فرایند انتقال آب به صورت پمپاژ، طراحی مناسب سازه‌های موجود در ایستگاههای پمپاژ باعث کاهش هزینه‌های تعمیرات و نگهداری و افزایش عملکرد آنها می‌شود. وضعیت جریان شکل گرفته درون حوضچه مکش بر عملکرد ایستگاههای پمپاژ تأثیر دارد. بر این اساس در این تحقیق اثر پارامترهای استغراق لوله مکش و فاصله لوله مکش از کف درون حوضچه مکش بررسی شده است. بدین منظور آزمایشات در یک مجموعه آزمایشگاهی برای سه دبی مختلف، شش ارتفاع استغراق مختلف و در نتیجه دو فاصله متفاوت لوله مکش از کف انجام شد. مقادیر سرعت متوسط برای 71 نقطه درون حوضچه مکش با سرعت سنج داپلر صوتی (ADV) و مقادیر فشار در کف حوضچه توسط 76 عدد مانومتر اندازه‌گیری شد.علاوه بر این مقدار مصرف انرژی در هر مرحله از آزمایشات ثبت و اندازه‌گیری شد. مقاسیه الگوی جریان در حالت‌های مختلف نشان داد که با کاهش استغراق لوله مکش و افزایش دبی پمپاژ ایجاد گردابه‌ها درون حوضچه تشدید می‌شود و از حیث تشکیل گردابه، حساسیت الگوی جریان به ارتفاع استغراق لوله مکش بیشتر از دبی پمپاژ است. گردابه‌های مستغرق سبب افت فشار در زیر لوله مکش شده و با تشکیل جریان دو فازه عامل جدایی آب و هوا می‌شوند. از اثرات جریان دو فازه ایجاد شده می توان به کاهش ظرفیت پمپاژ، توزیع نامتقارن جریان در مسیر حرکت به سوی سامانه پمپاژ، ایجاد لرزش و سر و صدا و کاهش عمر مفید اشاره کرد. مقایسه نتایج بدست آمده با کار قبلی انجام شده در این راستا نشان می‌دهد که کاهش فاصله لوله مکش از کف و کاهش ارتفاع استغراق لوله مکش به ترتیب باعث افزایش قدرت گردابه‌های سطحی تشکیل شده درون حوضچه مکش و افزایش تعداد گردابه‌های سطحی می‌شود. مقدار انرژی مصرفی به فاصله لوله مکش از کف وابسته بوده و با کاهش این فاصله مقدار انرژی مصرفی افزایش می‌یابد. در طراحی بهینه و مناسب حوضچه‌های مکش پارامترهای استغراق لوله مکش و فاصله لوله مکش از کف باید مورد بررسی قرار گیرند تا نتایج مطلوب با افزایش راندمان طرح بدست آید.
- Abstract
- In the process of water conveyance by pumping, the sufficient plan of available structures in pumping stations causes reduction of cost for maintenance and repair and increase of their efficiency. The operation of pumping stations influenced by the manner of the flow in the sump. Based of this in this research the impact of the parameters submergence of the suction pipe and the distance between suction pipe and the bottom of the sump for different hydraulic conditions were studied. Thus experiments carried out for three different discharges and six different heights of submergence of the suction pipe i.e. two different suction pipe distances from the bottom of the sump in an experimental set up. Average velocities in the sump for 71 points by means of ADV and the sump bottom pressure using 76 manometers were recorded. Additionally in each step the energy consumption during the experiment were measured. Comparison of flow pattern in different situations showed that with decreasing the height of submergence of suction pipe and increasing the pumping discharge the formation of vortices in sump is intensified and therein the sensitivity of flow pattern to suction pipe submergence is more than it's sensitivity to pumping discharge. Reduction of the distance between section pipe and the bottom of the sump causes formation of more powerful vortices by comparison with lower distances in similar situations. Submerged vortices cause the pressure dropping under the vertical suction pipe and by the formation of two phase flow cause air-water separation. The two phase flow cause the reduction of pumping capacity, unsymmetrical distribution of flow through the pumping system, trilling in suction pipe and reduction of pump lifetime. Comparison of the obtained results with results obtained before from the similar research show that reduction of the distance of suction pipe from the bottom and reduction of the height submergence of suction pipe cause increase in power of the full free vortices formed in sump and increase of the amount of them. Energy consumption is related to the distance of suction pipe from the bottom of the sump so reduction of it increases energy consumption. In sufficient and optimum plan of sumps, the parameters of height of submergence of suction pipe and the distance of suction pipe from the bottom should be studied to obtain acceptable results with increase of efficiency.
