فهرست:
فهرست مطالب............................................................................................................................................................................. ز
فهرست اشکال............................................................................................................................................................................. ط
فهرست جداول.......................................................................................................................................................................... ک
چکیده:...................................................................................................................................................................................... 1
فصل اول.................................................................................................................................................................................... 2
معرفی تحقیق............................................................................................................................................................................... 2
1-1- هدف از طرح مورد نظر و ضرورت انجام آن....................................................................................................................... 4
1-1-1- اهداف اصلی...................................................................................................................................................... 4
1-1-2- اهداف فرعی...................................................................................................................................................... 5
1-2- فرضیه اصلی................................................................................................................................................................ 5
1-3- برنامه تحقیق................................................................................................................................................................ 5
1-4- ساختار این گزارش....................................................................................................................................................... 6
فصل دوم................................................................................................................................................................................... 8
پمپ ضربهقوچی.......................................................................................................................................................................... 8
2-1- پدیده ضربه‌قوچ در سیستمهای خطوط انتقال آب.................................................................................................................. 9
2-1-1- تاریخچه مطالعات و تحقیقات در زمینه ضربه‌قوچ....................................................................................................... 9
2-1-2- تعریف اصطلاحات........................................................................................................................................... 11
2-1-3- نظریه‌های مربوط به ضربه‌قوچ.............................................................................................................................. 11
2-1-3-1- نظریه رفتار صلب ستون آب................................................................................................................................................................................................. 11
2-1-3-2- نظریه رفتار کشسانی.............................................................................................................................................................................................................. 13
2-1-4- ضربه‌قوچ در باز و بستن سریع شیر........................................................................................................................ 14
2-1-5- استفاده از انرژی حاصل از ضربه‌قوچ..................................................................................................................... 16
2-2- نرم‌افزارهای موجود در زمینه تحلیل ضربه‌قوچ.................................................................................................................. 16
2-3- پمپ ضربهقوچی........................................................................................................................................................ 18
2-4- تاریخچه پمپ ضربه قوچی........................................................................................................................................... 19
2-5- مکانیزم پمپ ضربهقوچی.............................................................................................................................................. 19
2-5-1- بدنه پمپ (Pump Body)............................................................................................................................... 24
2-5-2- شیر قطع و وصل (Impulse Valve)................................................................................................................. 24
2-5-3- شیر یکطرفه (Delivery Valve)...................................................................................................................... 27
2-5-4-محفظه هوا (Air Vessel or Air Chamber)..................................................................................................... 28
2-5-6- شیر ورود هوا (Snifter Valve)....................................................................................................................... 29
2-6- راه‌اندازی پمپ ضربهقوچی........................................................................................................................................... 29
2-7- طراحی پمپ ضربهقوچی.............................................................................................................................................. 31
فصل سوم................................................................................................................................................................................ 33
مواد و روش تحقیق.................................................................................................................................................................... 33
3-1- مدلسازی و طراحی پمپ ضربهقوچی با استفاده از نرم‌افزار HAMMER V8i........................................................................ 34
3-1-1- اجزای مورد استفاده در مدل................................................................................................................................ 34
3-1-2- وارد کردن اطلاعات اولیه در نرم افزار................................................................................................................... 37
3-1-3- مدلسازی نمونه‌ای از پمپ ضربهقوچی.................................................................................................................... 43
3-1-4- نرم‌افزار تهیه شده جهت مدلسازی پمپ ضربهقوچی.................................................................................................. 46
3-2- طراحی پمپ ضربهقوچی در مجتمع آبرسانی استان اردبیل (مطالعه موردی تحقیق)..................................................................... 48
3-2-1- مشخصات کلی روستاهای طرح........................................................................................................................... 48
3-2-2- مقایسه پمپاژ به روش متعارف و روش ضربهقوچی.................................................................................................... 50
3-2-3- طراحی خط پمپاژ به روستای گاودول.................................................................................................................... 52
3-2-3-1- طراحی خط پمپاژ متعارف..................................................................................................................................................................................................... 52
3-2-3-2- طراحی خط پمپاژ ضربهقوچی............................................................................................................................................................................................... 53
فصل چهارم............................................................................................................................................................................. 55
نتایج تحقیق و تحلیل آن.............................................................................................................................................................. 55
4-1- مقدمه...................................................................................................................................................................... 56
4-2- نتایج نمونه پمپ مدل شده (بخش 3-1-3)...................................................................................................................... 56
4-3- نتایج مدلسازی برای روستای گاودول (اردبیل)................................................................................................................... 62
4-4- مقایسه اقتصادی پمپاژ ضربهقوچی و پمپاژ متعارف.............................................................................................................. 77
4-5- تأثیر حجم تانک هوا بر روی حجم آب پمپاژ شده............................................................................................................. 78
4-6- محاسبه نسبت دبی پمپ شده به دبی خط اصلی.................................................................................................................. 79
4-7- ملاحظات طراحی پمپ ضربهقوچی................................................................................................................................ 79
فصل پنجم............................................................................................................................................................................... 81
نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات........................................................................................................................................................ 81
5-1- نتیجه‌گیری کلی......................................................................................................................................................... 82
5-2- ارائه پیشنهادات.......................................................................................................................................................... 82
پیوست 1................................................................................................................................................................................. 83
برنامه تعیین حجم پمپاژ در طراحی پمپ ضربهقوچی به زبان فرترن........................................................................................................ 84
پیوست 2................................................................................................................................................................................. 86
نمودارهای تغییرات فشار ناشی از ضربه‌قوچ برای قطرهای مختلف (پمپاژ گاودول)..................................................................................... 87
Abstract.............................................................................................................................................................................. 94
منبع:
آشفته، ج.، و پزشکی راد، ع. ، 1369، هیدرولیک کاربردی جریان‌های میرا (خطوط انتقال، شبکههای توزیع، کانالها و نیروگاهها – ضربه‌قوچ) ، انتشارات کبری، تهران، جلد اول.
اسکو نژاد، م. م.، 1390، اقتصاد مهندسی – ارزیابی اقتصادی پروژه‌های مهندسی ، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران.
پارماکیان، ج.، مترجمین: احمدی، م. ع. و تقوی، ع.، 1374، آب کوبه – آنالیز ضربه قوچی آب، انتشارات شرکت آب و فاضلاب استان اصفهان، اصفهان.
چیپ من، س. ج.، مترجمین: ناصر قدسی، ا. و ممتاز، ا.، 1389، آموزش زبان برنامه نویسی فرترن 90-95، انتشارات ناقوس، تهران.
مسعودی، ح. ق.، 1373، اقتصاد مهندسی (تجزیه و تحلیل اقتصادی پروژه‌ها) ، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
نجمایی، م.، 1374، ضربه قوچ ، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، جلد اول.
نوربخش، ا.، 1385، پمپ و پمپاژ ، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.
Alaban, R. A., 2007, Hydraulic Ram for Fuel-free Water Lifting, Philippines.
Brown, D., 2009, Design, sizing, construction and maintenance of gravity-fed system in rural areas – Module 6: Hydraulic Ram Pump systems, Indonesia.
Brown, L., 2006, Using A Hydraulic Ram to Pump, British Columbia University.
Hazarika, S., 2007. Theory and Application of Hydraulic Ram Pump (Hydrams). U.K ISSUE 10. Nottingham.
Henning, F., 1998, Hydraulic Ram made from standard plumbing parts, The University of Georgia, Athens.
http://www.haestad/Hammer User's Guide, 2012.
Jeffery, T. D., 1992. Hydraulic Ram Pumps: A Guide to Ram Pump Water Suply Systems. ITDG Publishing. London.
Jennings, G. D., 1996, Hydraulic Ram Pump, North Carolina Cooperative Extension Service, North Carolina.
Karassik, I.J., 2001, Pump Handbook, McGRAW-HILL, New York.
Lightman A., Gerber M., 2010, The O.G. - Hydraulic Ram Pump, Project Report.
Mohammed, S. N. 2007. Design and Construction of a Hydraulic Ram Pump. Departmen of Mechanical Engineerings, Federal university of Technology. Minna, Nigeria.
Schiller, E.J., 1984, Proceeding of a Workshop on Hydraulic Ram Pump (Hydram) Technology, International Development Research Center, Canada.
Teferi, T. 1998. Hydraulic Ram Pumps, Journal of the Ethiopian Society of Mechanical Engineerings.
Tessema, A. A., 2000, Hydraulic Ram Pump System Design and Application. Department of Basic Metals and Engineering Industies Agency, Addis Ababa, Ethiopia.
Warwichshire, R., 2005. Hydraulic Ram Pumps, Practial Action, United Kingdom. Wales.
Watt, S. B. 1981. A Manual on The Hydraulic Ram for Pumping water. National College of Agricultural Engineering. Bedford, U.K
Wood, F.M., 1970. History of Water Hammer, Qeen's University at Kingston, Ohtario,Canada.