Water Hammer and Column Separationdue to Pump Shutdown
Golpe de Ariete y Separación de la Columna Debido al Apagado de la Bomba.
Author
Twyman, John
Abstract
The phenomenon of water column separation (WCS) and subsequent air cavity collapse (ACC) can significantly increase the maximum pressure, with risk to damage or destroy the pipelines. In this paper, the equations governing this phenomenon by applying the analysis based on the Discrete Vapor-Cavity Model (DVCM) according to theMethod of the Characteristics applied on a real pumping system discretized according to the specified time interval are shown. WCS and ACC effects are analyzed when the transient flow is generated by the pumps shutdown located in the system’s upstream end. A sensitivity analysis on the main parameters affecting the DVCM model, with special emphasis on the effect of the number of pipe reaches chosen in the discretization and the air cavity length, is performed. It is concluded that the results depend on theinitial parameters and the way how the network is discretized. El fenómeno de la separación de la columna de agua (SCA) y el posterior colapso de la cavidad de aire (CCA) puede aumentar significativamente la presión máxima, con el riesgo de dañar o destruir las tuberías. En este trabajo se muestran las ecuaciones que rigen estos fenómenos aplicando el análisis basado en el Modelo de Cavidad de Vapor Discreta (MCVD) según el Método de las Características aplicado sobre una impulsión real discretizada utilizando el intervalo de tiempo especificado. Se analizan los efectos de SCA y CCA cuando el flujo transitorio es generado por el apagado de las bombas situadas en el extremo aguas arriba del sistema. Se realiza un análisis de sensibilidad de los principales parámetros que afectan al modelo MCVD, con especial énfasis en el efecto del número de sub-tramos de la discretización y de la longitud de la cavidad de aire. Se concluye que los resultados dependen de los parámetros iniciales y del modo en que está discretizada la red.