INVESTIGATION OF WATER HAMMER EFFECT IN BALL VALVES

Abstract

Water hammer appears when the water flow in the plumbing is suddenly stopped or opened, and it is one of the most frequently encountered flow problems in plumbing systems. The occurred shock waves propagate in the whole system and can cause deformations and ruptures. Ball valves are preferred in many sectors because of easy usage and not creating big pressure drops. They are designed for using in fully opened or fully closed positions. In this study, pressure changes based on the rapidly closing of a ball valve will be determined analytically, numerically and experimentally; then affecting parameters will be examined. In addition, also the effect of linear closing of the ball valve on the pressure change will be examined experimentally, and subsequently preventive recommendations on water hammer occurrence will be suggested

Keywords

• Water hammer
• Ball valve
• Rapid closing
• Linear closing
• Numerical analysis

KÜRESEL VALFLERDE SU DARBESİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Su darbesi, tesisattaki akışın aniden durdurulması ile ortaya çıkar ve tesisatlarda en sık karşılaşılan akış problemlerinden biridir. Meydana getirdiği şok dalgaları tüm tesisata yayılarak, deformasyonlara ve kırılmalara sebep olabilir. Küresel valfler, büyük basınç düşümleri yaratmaması ve kolay kullanılır olması sebebiyle birçok sektörde tercih edilmektedir. Tam açık veya tam kapalı konumda kullanım için tasarlanmışlardır. Bu tezde küresel valflerin ani kapatılması sonucu oluşacak basınç değişimleri analitik ve sayısal olarak hesaplanacak ve buna etki eden parametreler incelenecektir. Sonuçlar, deney ortamında elde edilen değerlerle karşılaştırılacaktır. Ayrıca lineer kapamanın basınç değişimine etkisi deney ortamında incelenecek ve sonuç olarak su darbesini önleyici temel tedbirler önerilecektir.

Keywords

• Su darbesi
• Küresel valf
• Ani kapama
• Lineer kapama
• Sayısal analiz

References

1. Martin C. S., 2000, “Waterhammer potential in pumps and systems”, School of Civil and Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta GA, U.S.A.
2. Internet-1, 2003, Omegadyne Eng. Inc., www.omega.com/techref/waterhammer
3. Wylie E. B., 1993, “Fluid Transients In Systems”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 07632.
4. Khamlichi, A., Jezequel, L., Tephany, F., 1995, “Elastic-plastic water hammer analysis in piping systems”, Département de Mécanique des Solides, URA CNRS 855, Ecole Centrale de Lyon, Lyon, France.
5. Padmanabhan, C., Kochupillai, J., Ganesan, N., 2004. “A new finite element formulation based on the velocity of flow for water hammer problems”, Indian Institute of Technology Madras, Chennai 600 036, India.
6. Bakeer, R. M., Barber, M. E., Sever, V. F., Boyd, G. R., 2004, “Effect of close-fit sliplining on the hydraulic capacity of a pressurized pipeline”, Department of Civil and Environmental Engineering, Tulane University, New Orleans, LA 70118, U.S.A.
7. Kavurmacıoğlu, L., Karadoğan, H., 2003, “Su Darbesi Projelendirme Hataları, VI. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi Bildiriler Kitabı, MMO Yayın No: E/2003/328-1, 37-45.
8. Almeida, A. B., Ramos, H., 2002, “Parametric analysis of water-hammer effects in small hydro schemes”, Department of Civil Engineering, Instituto Superior Téchnico, 1049-001 Lisboa, Portugal.

9. E.C.A. Valf Sanayii A.Ş., 2004, “Genel Mamül Kataloğu”, www.valf.com.tr
10. Kurun, S., 2006, “Küresel Vanada Oluşan Su Darbesinin Sayısal Analizi”, Lisans Tezi, Makina Müh. Böl., Müh. Fak., Ege Üniversitesi.
11. Almış, Ç., 2004, “Küresel Valflerde Su Darbesi Etkisi ve Giderme Yöntemleri”, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ege Üniversitesi.