نشت‌یابی در خطوط لوله ویسکوالاستیک با استفاده از حل معکوس جریان‌ گذرا

نشت در سیستم‌های انتقال و شبکه‌های توزیع، علاوه بر هدررفت آب و انرژی، موجب کاهش کیفیت آب به‌دلیل تماس با آلاینده‌ها در شرایط کم‌فشار می‌شود. جاده‌ها بناها و زیرساخت‌ها نیز در اثر نشت زیان می‌بینند. بنابراین، تعیین و کنترل نشت به‌دلیل تاثیرات منفی اقتصادی، محیط‌زیستی، ایمنی و اجتماعی آن، یکی از مباحث مهم و پیچیده در مهندسی سیستم‌های آبرسانی است. در این پژوهش به ارزیابی و تشخیص نشت بر پایه جریان‌گذرا در خطوط لوله پلی‌اتیلن پرداخته شد. برای این منظور در ابتدا یک مدل حل معکوس جریان‌گذرا توسعه داده شد و سپس برای ارزیابی این مدل، یک مدل آزمایشگاهی برای برداشت داده‌های مورد نیاز نشت‌های شبیه‌سازی شده در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و مجموعه‌ای از داده‌های نشت در دو مکان و با اندازه‌های مختلف برای ارزیابی روش حل معکوس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از یک سیکل (t=4l/a) از سیگنال فشار برداشت شده در مدل حل معکوس، مکان نشت برای نشت‌های قابل توجه، با خطای بین 0.17 تا 2.17 درصد طول لوله قابل تشخیص است. همچنین با استفاده از دو سیکل (2t) از سیگنال فشار، اندازه نشت با خطای قابل قبولی کمتر از 23 درصد اندازه واقعی نشت قابل تشخیص است. علاوه بر این، مقایسه داده‌های آزمایشگاهی با نتایج مدل هیدرولیکی در شرایط مختلف نشان می‌دهد که مدل عددی، تنها با اضافه کردن اثرات ویسکوالاستیک دیواره لوله، فشار گذار را با دقت خوبی توصیف می‌کند.