![](/images/graphics-bg.png)
Optimization of irrigation pipelines design for minimizing the effects of water hammer phenomenon
Other Title(s)
أمثلة تصميم شبكات الري مع تقليل تأثيرات الطرق المائي
Parallel Title
أمثلة تصميم شبكات الري مع تقليل تأثيرات الطرق المائي
Joint Authors
Amr, Muhammad
al-Ajuz, al-Sayyid A.
al-Dhahabi, Ali M.
Abd al-Rahman, Bahjat
Source
Journal of Engineering Research
Issue
Vol. 2019, Issue 3، ج. 2 (30 Jun. 2019), pp.11-22, 12 p.
Publisher
Tanta University Faculty of Engineering
Publication Date
2019-06-30
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
12
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تنشأ المطرقة المائیة التغیر المفاجئ فى سرعة المیاه بسبب الإیقاف و التشغیل للطلمبات بانقطاع التیار و عودته فجأة أو القفل و الفتح السریع للمحابس على خطوط الري نتیجة لذلك یحدث ارتفاع و انخفاض مفاجئ للضغط داخل المواسیر یتسبب فى أنفجار المواسیر و تحطیم المحابس و الطلمبات و لتلافي الأضرار بسبب هذه الظاهرة یتطلب التحكم فى طریقة التشغیل و الإیقاف للطلمبات و التحكم فى طریقة القفل والفتح للمحابس على الخطوط وكذلك یتم إضافة أجهزة الحمایة لتقلیل تأثیرات الطرق المائى مثل خزانات المیاة والهواء – خزانات الفائض – محابس الهواء – محابس الأمان – محابس التحكم و یهدف البحث إلى : دراسة و تحلیل ظاهرة الطرق المائي لمنظومة ري عند انقطاع التیار فجاة و لا توجد أجهزة حمایة لخط میاه FVC , 4FN طوله ۲۰۰۰ متر للاقطار من ٤٥۰ مم – ۸۰۰ مم مع تصرفات من ۱۲۰۰ - ۱۸۰۰ م۳ / س وفرق منسوب ٤۰ متر ثم لخط میاه FVC , 6FN و لخط میاه FVC , 10FN بنفس البیانات و تم حساب الضغط فى حالة السریان المنتظم ثم استخدمت الطریقة النظریة باستخدام معادلة JOUKWSKY لحساب أقصى ضغط موجب و أقل ضغط سالب في حالة حدوث الظاهرة و مقارنته بقوة تحمل المواسیر PN و احتیاجها إلى أجهزة الحمایة و كذلك اشتمل البحث على تصمیم خط میاه PVC ٦ بار 6PN بطول ۲۰۰۰ و فرق منسوب ٤۰ م مع تصرف ۱۲۰۰ م۳ / س و استخدام التحلیل الحسابي CFD ) IMPULSE AFT( و النظري لإیجاد أقصى ضغط موجب و أقل ضغط سالب عند انقطاع التیار و اختیار أجهزة الحمایة اللازمة .
و نتیجة الدراسة الفنیة الاقتصادیة القطر الأمثل ٥٦۰ مم باستخدام أجهزة الحمایة (خزانات الهواء و المیاه أو خزانات الفائض ) ثم التحكم فى أقصى ضغط موجب بحیث اصبح أقل من أقصى ضغط مسموح به والتحكم فى أقل ضغط سالب لتلافي ظاهرة التكهف .
Abstract EN
The rapid change in velocity of a fluid in a closed pipeline system can generate large pressure waves of large amplitudes which can propagates through the system with the speed of sound.
This is called the water hammer phenomenon which causes the additional pressure in the pipeline system which may cause rupture of pipes and damage of pumps and valves.
It creates also a reduction in pressure values which can argument the separation or the cavitations effects.
This research aims to study and analyze this phenomenon during sudden power failure, pump trips without control devices the attached to PVC pipeline systems of pressure classes PN4, 2000m length with diameters 450, 500, 560, 630, 710 and 800mm and flow rates 1200, 1350, 1500, 1650 and 1800 m3/h with elevation differences of 40m.
The analysis will be done for the same pipeline data with PN6 and PN10.
The steady state pressures were obtained and Joukowsky equation used to calculate the maximum and the minimum pressure, the results were compared with the permissible pressure classes for the pipeline PN4, PN6 and PN10, then the dissection for the need of control devices will be taken.
This research provided complete design for PVC pipeline PN6.
The pipeline length is 2000m, elevation difference of 40m and discharge 1200m3/h.
Theoretical and CFD (AFT impulse) analysis provides to determine the values of transient pressure during power failure.
Design criteria for system equipment and control devices such as (air vessel, surge tank.
.
.
), at an adequate economical analysis had been done to estimate the optimum diameter that ensures a minimum total cost.
A result led to 560 mm was found as the optimum diameter.
The analysis shows that installing of air vessel or surge tank is must this can be mitigated the high pressure to be less than 6 bars and controlled the magnitude of the negative pressure to safe limits can be changed to positive pressure.
American Psychological Association (APA)
al-Dhahabi, Ali M.& al-Ajuz, al-Sayyid A.& Amr, Muhammad& Abd al-Rahman, Bahjat. 2019. Optimization of irrigation pipelines design for minimizing the effects of water hammer phenomenon. Journal of Engineering Research،Vol. 2019, no. 3، ج. 2, pp.11-22.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1363921
Modern Language Association (MLA)
al-Dhahabi, Ali M.…[et al.]. Optimization of irrigation pipelines design for minimizing the effects of water hammer phenomenon. Journal of Engineering Research No. 3, p. 2 (Jun. 2019), pp.11-22.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1363921
American Medical Association (AMA)
al-Dhahabi, Ali M.& al-Ajuz, al-Sayyid A.& Amr, Muhammad& Abd al-Rahman, Bahjat. Optimization of irrigation pipelines design for minimizing the effects of water hammer phenomenon. Journal of Engineering Research. 2019. Vol. 2019, no. 3، ج. 2, pp.11-22.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1363921
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes Appindices : p. 22
Record ID
BIM-1363921