بررسی عددی تأثیر نصب مستقیم پمپ به شبکه آب بر عملکرد کنتورهای آب خانگی

یکی از مهم‌ترین روش‌های مدیریت مصرف، کاهش آب به حساب نیامده و تلفات آب در سامانه‌های آب‌رسانی شهری و روستایی است. عدم دقت کنتورها می‌تواند در ارزیابی برنامه‌های کنترل هدررفت و برنامه‌های حفاظت منابع، تأثیر مستقیمی داشته باشد و منجر به تصمیمات نادرستی شود. در این پژوهش برای شبیه‌سازی عددی تأثیر نصب مستقیم پمپ بر عملکرد کنتورهای آب خانگی، یک نمونه کنتور توربینی از نوع چند افشانه انتخاب شد. در شبیه‌سازی فرض شد که مقدار گشتاورهای ترمزی مکانیکی وارد بر پروانه کنتور مانند گشتاور اصطکاک یاتاقان‌ها و مغناطیس، ناچیز و در حد صفر است. جریان ورودی و خروجی کنتور کاملاً توسعه‌یافته و مدل آشفتگی SST:K-ω انتخاب شد و سرعت چرخش پروانه کنتور در دبی‌های مختلف به‌دست آمد. مقایسه نتایج حل عددی با داده‌های تجربی آزمون‌های شرکت سازنده، حداکثر خطای 66/9 درصد را نشان داد. بنابراین می‌توان برای بررسی تأثیر نصب مستقیم پمپ در خروجی کنتور آب بر عملکرد آن، از شبیه‌سازی عددی استفاده نمود. به‌عنوان یک نمونه کاربردی، عملکرد کنتور آب در حالت قرار گرفتن پمپ گریز از مرکز به‌صورت مستقیم بعد از آن، شبیه‌سازی شد و نتایج آن با حالت بدون پمپ مقایسه شد. رفتار کنتور در حالتی که پمپ در خروجی آن نصب شده بود نسبت به حالت بدون پمپ در دبی‌های مختلف، متفاوت بود. این تفاوت ناشی از تغییر پروفیل جریان و زاویه برخورد آب با پروانه است. نتایج نشان داد که در شرایط یکسان و در دبی‌های بیشتر از 536 لیتر بر ساعت، سرعت چرخش پروانه نسبت به حالت بدون پمپ حداکثر 17 درصد کاهش می‌یابد و در نتیجه کنتور نسبت به حالت بدون پمپ، دارای خطای منفی در اندازه‌گیری و به‌اصطلاح کم‌کار می‌شود، اما در دبی‌های کمتر از 75 لیتر بر ساعت، سرعت چرخشی پروانه نسبت به حالت بدون پمپ، تقریباً دو برابر افزایش می‌یابد و به‌همین ترتیب خطای اندازه‌گیری کنتور نسبت به حالت بدون پمپ، بیشتر و به‌اصطلاح پرکار می‌شود.

Keywords:

کنتور آب , گشتاور , سرعت چرخشی پروانه , دبی