See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7646
ETF7646 (ETF7646) "Vedeliku voolamise dünaamika survetorudes (1.01.2008−31.12.2011)", Tiit Koppel, Tallinna Tehnikaülikool, Ehitusteaduskond.
ETF7646
Vedeliku voolamise dünaamika survetorudes
Dynamics of Liquid Flow in Pressure Pipes
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.15. Ehitus- ja kommunaaltehnikaT220 Tsiviilehitus, Hüdrotehnoloogia, avameretehnoloogia, pinnasemehhaanika 2.1. Ehitusteadused (ehitusprojekteerimine, ehitustehnika, tööstus- ja tsiviilehitus ning teised seotud teadused)100,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Tehnikaülikool, Ehitusteaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008218 400,00 EEK (13 958,30 EUR)
01.01.2009−31.12.2009209 664,00 EEK (13 399,97 EUR)
01.01.2010−31.12.2010190 584,00 EEK (12 180,54 EUR)
01.01.2011−31.12.201112 180,00 EUR
51 718,81 EUR

Uurimistöö on planeeritud järgmistes torustike ja veevõrkudega seotud suundades: veevõrkude arvutusmudelite koostamine (kalibreerimine ja lekete määramine), veevarustussüsteemide energeetiline optimeerimine (veevõrgu ja pumplate koostöö) ning hüdraulilise löögi analüüs koos võimaliku kavitatsiooni tekkimisega (survetorustikud, torude täitmine ja tühjendamine). Selleks on planeeritud: 1. Veevõrkude arvutusmudelite kvaliteedi tõstmiseks arendatakse välja dünaamilise kalibreerimise metoodika ja algoritmid ning luuakse nende alusel tarkvara mudelite kalibreerimiseks. Arendatakse edasi töögrupis loodud lekete määramise algoritme ning tarkvara, eesmärgiks on mõõtmisandmete alusel veevõrkudest lekete määramine. Loodud tõenäosusliku ja deterministliku mudeli praktiliseks kasutamiseks teostatakse nende tundlikkuse ja täpsuse hinnangud lekete suuruse suhtes, määratakse vajalike mõõtepunktide arv ja mõõtmistulemuste kvaliteet, samuti vajalik veevõrgu arvutusmudeli täpsus. 2. Projektis on eesmärk käsitleda pumplat ja veevõrku koostöös ning lähtudes sellest määrata jaotusvõrgu ööpäevane efektiivsus. Moodustatakse pumpla ja veevõrgu efektiivsuse karakteristikute alusel ühine sihifunktsioon ning leitakse selle optimaalne lahend. Süsteemi ööpäevase efektiivsuse leidmisel kasutatakse Pareto-optimaalset analüüsi arvestades samaaegselt süsteemi elastsusindeksit (vajalikku tagavara). Luuakse algoritmid pumpade valikuks ja töö juhtimiseks ning vastav tarkvara. 3. Luuakse ühe- ja vajadusel kahemõõtmelised hüdraulilise löögi arvutusmudelid. Löögi modelleerimine süsteemis võimaldab määrata dünaamilisi koormuseid, ning seetõttu ennetada süsteemi purunemist ja vähendada riski. Dünaamilise rõhu järsul vähenemisel võib kaasneda vee aurustumine süsteemis, mis põhjustab kavitatsiooni. Hüdraulilise löögi arvutamiseks määratakse katseliselt integraalsed mittestatsionaarse hõõrde ja õhu sisalduse mõjud voolu dünaamikale torude täitmisel ja tühjendamisel.
The research work of the proposed grant is planned in three areas of pipes and water networks: development of water supply network models (calibration and leakage detection), energetic optimization of water supply systems (network and pumps in interaction) and the analysis of water hammer with probable cavitation (pressure pipelines, filling and empting of pipes). 1. In the proposed grant it is planned to develop the methodology and algorithms for the dynamic calibration of models, the results will be connected with the EPANET 2.0 based software. The algorithms and software for leaks detection will be further developed by the research group, the aim is to use software for leakage detection in the operational networks. For practical application of developed stochastic and deterministic leakage detection models sensitivity and accuracy estimates, necessary number of measurement points and the quality of measured data, and the accuracy of the network model will be done. 2. In the proposed grant the pumps and network will be analyzed in interaction, on the basis of this the diurnal energy efficiency of the network will be developed. The optimal solution will be obtained on the basis of the objective function constructed from the characteristics of pumps and network. The Pareto- optimal analysis and the resilience index of the system will be considered in the development of energy efficiency. The algorithms for pumps selection and operational management will be developed. 3. It is planned to develop 1D and 2D transient flow models. The modelling of water hammer enables to determine dynamic loads in the system, to anticipate and to reduce the risk of damages to the system. An important factor in modelling is to analyze the damping effect of air or gas on surge waves. The dynamic loads on partially liquid-filled pipes will be measured in the experiments. A vaporous cavitating flow could take place in the system in rapid decrease of the dynamic pressure. For the calculation of surges in fast filling and empting of pipes the influence of integral value of unsteady friction and air content to the flow dynamic will be determined experimentally