حل معادلات ضربه قوچ با روش ویسکوزیته فوق طیفی چبیشف و ضریب زبری غیرماندگار

پیش بینی فشار در اثر پدیده ضربه قوچ در طراحی خط انتقال و تجهیزات مقابله با ضربه قوچ از اهمیت زیادی برخوردار است. روش های عددی مختلفی برای حل معادلات ضربه قوچ به کار می رود. در این پژوهش روش طیفی چبیشف و روش ویسکوزیته فوق طیفی چبیشف برای حل این معادلات در حالت بسته شدن ناگهانی و آهسته شیر با ضریب زبری ماندگار، شبه ماندگار و غیرماندگار به کار رفته است و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. در تمام حالات نتایج روش طیفی چبیشف با ضریب زبری غیرماندگار نسبت به شبه ماندگار و ماندگار به داده های آزمایشگاهی بسیار نزدیکتر است. در حالت بسته شدن سریع شیر هر دو روش طیفی با ضریب زبری غیرماندگار دارای خطای ۴ درصد در پیش بینی فشار و نتایج هر دو روش برهم منطبق هستند. روش های طیفی فشار کمتر از داده های آزمایشگاهی را محاسبه می کند. در این حالت نتایج روش تفاضل محدود نیز دارای خطای حدود ۴ درصد و فشار را بیشتر از فشار واقعی محاسبه می کند. اما در حالت بسته شدن آهسته شیر با ضریب زبری غیرماندگار، تمام روش ها در محاسبه فشار دارای حداکثر خطای ۷ درصد در انتهای لوله و ۱/۲ درصد در وسط لوله هستند و مقادیر فشار حداکثر ۰۲۲۴/۰ ثانیه دیرتر از زمان واقعی پیش بینی می شود. روش طیفی چبیشف با تعداد گره و زمان محاسبات کمتر نسبت به روش های عددی روشی کارآمد در حل معادلات ضربه قوچ است.

Keywords:

ویسکوزیته فوق طیفی , روش طیفی , ضربه قوچ , ضریب زبری غیرماندگار , روش تفاضل محدود