پمپ های دینامیكی پمپ هایی هستند كه انرژی جنبشی آب را افزایش می دهند. در این نوع پمپ ها انتقال انرژی از پمپ به سیال به صورت پیوسته انجام می گیرد و مقدار سیال عبوری از واحد زمان (آبدهی) و فشار خروجی سیال از پمپ به هم وابسته می باشند. این دسته از پمپ ها شامل زیرمجموعه كاملاً متنوعی بوده كه پمپ های چرخی[5] از مهمترین آنهاست كه خود بر اساس مسیر حركت سیال در چرخ به سه دسته پمپ های شعاعی[6] (برای ایجاد فشار بالا و آبدهی بالنسبه كمتر)، پمپ های محوری[7] (برای ایجاد آبدهی بالا و فشار كمتر) و پمپ های مختلط[8] (برای ایجاد فشار و آبدهی متوسط) تقسیم می شوند (نوربخش, 1385).
در پمپ های جابجایی مثبت، انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب صورت می گیرد. این پمپ ها خود به انواع مختلفی تقسیم می شوند كه از مهمترین آنها پمپ های رفت و برگشتی (پیستونی)[9]، گردشی[10] و لوله ای[11] را می توان نام برد. این نوع پمپ ها معمولاً برای دبی ها و لزجت های نامتعارف مورد استفاده قرار می گیرند و اغلب كاربرد صنعتی دارند (نوربخش, 1385).
سایر پمپ ها كه مكانیزمی متفاوت از دو رده پمپ ذكر شده دارند در رده پمپ های ویژه قرار می گیرند. از این نوع پمپ ها می توان به پمپ های هوا[12] ، پمپ های اجكتور[13] و همچنین پمپ های قوچ­آبی (ضربه قوچی)[14] اشاره كرد. در این پمپ ها نحوه انتقال انرژی به سیال برای انجام حركت خاصی اندکی متفاوت از دو نوع اول می باشد. لیكن باز هم به گونه ای می توان آنها را در دو دسته اول نیز جا داد.
پمپ های ضربه قوچی که موضوع این پایان نامه هستند، در زمره پمپ های ویژه بوده لیکن به عنوان پمپ جابجایی مثبت نیز قابل دسته بندی هستند. در این پمپ ها از انرژی جریان ناپایدار ضربه قوچ[15] در یک خط آبرسانی برای انتقال آب به ارتفاع بالا ولی در دبی های محدود استفاده می گردد. امکان سنجی استفاده از این نوع پمپاژ در پروژه های آبرسانی مناطق دوردست و با اختلاف ارتفاع بالا، موضوع تحقیق در این پایان نامه می باشد.

1-1- هدف از طرح مورد نظر و ضرورت انجام آن

با توجه به هزینه بالای تأمین انرژی متعارف (شامل انرژی الكتریكی یا انرژی فسیلی) در استفاده از پمپ­های رایج در صنعت آب، استفاده از پمپ­هایی كه دارای مكانیزم ساده تر و مصرف انرژی كمتری باشند می تواند از جذابیت مناسبی برخوردار باشد. پمپ های قوچ آبی (ضربه­قوچی) فقط با استفاده از انرژی هیدرولیكی ناشی از جریان ناپایدار[16] در خطوط لوله، عمل پمپاژ آب را انجام می دهند و نیازی به استفاده از انرژی های الكتریكی یا فسیلی ندارند. همچنین در برخی از مناطق روستایی بعلت شرایطتوپوگرافیویژه تأمین آب روستاهای هم جوار از طریق یك ایستگاه پمپاژ (مجتمع­های آبرسانی) با سختی و هزینه زیاد انجام می­شود. استفاده از پمپ های ضربه قوچی می تواند به عنوان یكی از گزینه های حل مشكلات فوق مطرح گردد.

1-1-1- اهداف اصلی

هدف اصلی از انجام این پایان نامه، امكان سنجی اجرای چنین ایستگاههای پمپاژی در سیستم های آبرسانی، بویژه در مناطق روستایی می باشد.

1-1-2- اهداف فرعی

از جمله اهداف دیگر پروژه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تهیه برنامه نرم افزاری برای تسهیل و بهینه کردن طراحی ایستگاه های پمپاژ ضربه قوچی

• تعیین محدوده های فنی و اقتصادی استفاده از این نوع پمپاژ

• حفاظت خط اصلی انتقال آب در برابر فشارهای ناشی از ضربه قوچ (علاوه بر عمل پمپاژ آب)

1-2- فرضیه اصلی

فرض اصلی تحقیق عبارت است از اینکه در صورت استفاده از پمپ های ضربه قوچی (قوچ آبی) در روستاهایی كه امكان اجرای این پروژه وجود دارد، می توان بدون استفاده از انرژی گران قیمت الكتریكی یا فسیلی عمل انتقال آب را با راندمان بالا و نسبت سود به هزینه قابل قبول به روستاهای مذكور انجام داد. در این پروژه با مقایسه فنی و اقتصادی اجرای یك طرح در دو حالت ایستگاه های پمپاژ متعارف و یا استفاده از پمپ های قوچ آبی در جهت اثبات فرضیه فوق اقدام می گردد.

1-3- برنامه تحقیق

به منظور بررسی استفاده از پمپ­های ضربه قوچی در سیستم­های آبرسانی روستایی مراحل تحقیق زیر در نظر گرفته شده است:

1. مطالعات كتابخانه ای و تدوین ادبیات موضوع (تئوری، تاریخچه و مكانیزم های مؤثر)

1. مطالعه وضعیت موجود سیستم های آبرسانی روستایی استان اردبیل و امكان سنجی استفاده از پمپ ضربه­قوچی در آنها

1. انتخاب یكی از طرح های موجود به عنوان طرح پایلوت

1. مدل سازی طرح انتخاب شده با استفاده از نرم افزارهای موجود

1. طراحی سیستم پمپاژ به روش ضربه قوچی در ایستگاه مورد نظر

1. مدل سازی طرح تهیه شده و تعیین ضرایب مقاومت و قطر لوله ها و طراحی تجهیزات مورد نیاز

1. جمع بندی نتایج و مقایسه آن با روش های متعارف ایستگاه های پمپاژ از نظر فنی و اقتصادی

1. نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

1. تدوین پایان نامه

1-4-ساختار این گزارش