Boru sistemlerinde su darbelerinin bilgisayar yardımı ile incelenmesi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada geçiş akışlarının bilgisayar ile analiz yöntemleri incelenmiştir. Geçiş akışı problemlerinin çözümünde gerekli olduğundan bazı temel sınır koşulları da sunulmuştur.İlk olarak momentum ve süreklilik denklemleri kullanılarak, geçiş akışı sırasında oluşan basınç dalgası hızı (dalga hızı) a hesaplanmıştır. Ayrıca su içerisinde bulunan hava ve katı parçacıklar ile borunun bağlanma şeklinin dalga hızı üzerine etkileri sunulmuştur. Geçiş akışı analiz yöntemleri tartışılarak, bilgisayar ile çözümde kullanılan karakteristikler yöntemi tanıtılmıştır. Hareket ve süreklilik kısmi difransiyel denklemleri sunulmuş, karakteristikler yöntemi kullanılarak bu iki kısmi difransiyel denklem dört adi difransiyel 3. denkleme dönüştürülmüştür » E1de edilen bu dört denklem sonlu farklar yöntemi kullanılarak sayısal olarak çözülmüş ve bilgisayar ile program yapılacak şekilde sunulmuştur. Geçiş akışları problemlerinin çözümü için gerekli olduğu için bazı temel sınır koşulları da bilgisayar programında kullanılabilecek şekilde verilmiştir. Çok elastik borulardaki geçiş akış problemlerinin çözümünde karakteristikler yöntemine göre daha doyurucu sonuçlar verdiği için interpolasyonlarla karakteristikler yöntemi de sunulmuştur ` Son bölümde tek boru hattı için karakteristikler yöntemi ve seri boru sistemleri içinde interpol asyonlarla karakteristikler yöntemi kullanılarak, Fortran 77 de hazırlanmış bilgi sayar programları verilmiştir» Program verileri ve sonuçlar sunulmuş, program sonuçlarından grafikler çizilerek Yük-Zaman ve Debi-Zaman değişimleri gösterilmiştir. 1

SUMMARY In this study, the methods of analysis of water hammer were investigated» Same basic boundary conditions necessary for water hammer and transient problems were also presented. Firstly, using the momentum and continuity equations the speed of wave in the pipe was evaluated. In addition, the effects of air bubles and solid pairtic3.es in the wave, and of the types of pipe connections on thee speed of wave were.Jr-i-ernii nsd» Having discussed the methods of analysis, the characteristic method used in the waterhammer analysis was outlined. Applying this (net hod four ordinary differential equations are deduced from the momentum and continuily equations which are a partial differential equations,. These four equations with same basic boundary conditions of waterhammer problems were numerically solved by finite d i f f e r ence me t h o d ` The interpolation characteristic method which gives more realistic result than normal standart characteristic method for mo*'`:... elastic pipe were also given. Finally, computer programs for the normal characteristic m e t h o d a p p 1 i e d t: o s i n g 1 e p i p e I i n e an d f o r t. h e i n t e r p o I a t i. o n characteristic method applied to pipelines in series, written in FORTRAN 77 form, were developed» Result obtained from these computer programs were graphically presented as variations of head and flow rate with time» :< :ı. i i