Những tính năng mới của phần mềm Pipe flow expert so với phần mềm epanet

Trong tính toán thủy lực và thiết kế mạng lưới cấp nước, việc ưu tiên hàng đầu là tính toán lựa chọn đường kính ống tối ưu đóng vai trò quan trọng, góp tới 80% chi phi đầu tư của hệ thống. Do đó, việc tính toán thủy lực các yếu tố tác động tới dòng chảy trong mạng lưới cấp nước bao gồm loại chất lỏng, kích thước thực của đường ống, nhiệt độ, chất lượng nước đầu ra, và ưu tiên trên hết là vấn đề cần xác định đường kính ống theo áp lực yêu cầu thiết khi thể hiện bản vẽ thiết kế của một mạng lưới cấp nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những tính năng mới của phần mềm Pipe flow expert so với phần mềm epanet NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI NHỮNG TÍNH NĂNG MỚI CỦA PHẦN MỀM PIPE FLOW EXPERT SO VỚI PHẦN MỀM EPANET NEW FEATURES OF PIPE FLOW EXPERT COMPARED TO EPANET Trần Quang Nhật1 Tóm tắt: Trong tính toán thủy lực và thiết kế mạng lưới cấp nước, việc ưu tiên hàng đầu là tính toán lựa chọn đường kính ống tối ưu đóng vai trò quan trọng, góp tới 80% chi phi đầu tư của hệ thống. Do đó, việc tính toán thủy lực các yếu tố tác động tới dòng chảy trong mạng lưới cấp nước bao gồm loại chất lỏng, kích thước thực của đường ống, nhiệt độ, chất lượng nước đầu ra, và ưu tiên trên hết là vấn đề cần xác định đường kính ống theo áp lực yêu cầu thiết khi thể hiện bản vẽ thiết kế của một mạng lưới cấp nước. Phần mềm Pipe Flow Expert (PFE) đáp ứng được những yêu cầu đã nêu trên ngoài ra phần mềm hỗ trợ các báo cáo về bố cục, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang của mạng lưới. Điều mà phần mềm EPANET vẫn còn thiếu sót. Đặc biệt nổi bật của phần mềm là có thể mô phỏng mạng lưới cấp nước trong nhà dưới dạng 3D, mô phỏng thiết kế hệ thống cứu hỏa và tưới tự động trong nông nghiệp. Từ khóa: EPANET, Pipe Flow Expert, tính toán thủy lực mạng lưới, mạng lưới cấp nước. Abstract: In hydraulic calculations and water supply network design, the first priority is to calculate the selection of optimal pipe diameter plays an important role, contributing to 80% of the system’s investment costs. Therefore, the hydraulic calculation of the factors affecting the flow in the water supply network includes the type of fluid, the actual size of the pipe, the temperature, the quality of the outlet water, and the first priority is It is necessary to determine the pipe diameter according to the required pressure when showing the design drawings of a water supply network. Pipe Flow Expert (PFE) software meets the above requirements, and it supports reports on the layout, vertical and cross section of the network. . Especially outstanding is the software that can simulate indoor water supply networks in 3D, simulate the design of automatic fire and irrigation systems in agriculture. Keywords: EPANET, Pipe Flow Expert, Hydralics, Water Supply Network. 1. Tổng quan về các phần mềm 1.1. Phần mềm EPANET EPANET là một phần mềm tính toán mạng lưới cấp nước có khả năng mô phỏng thủy lực các đoạn ống và chất lượng nước có xét đến yếu tố thay đổi về thời gian trong các mạng lưới ống có áp. EPANET không chỉ tính toán trong một thời điểm mà còn có thể tính một khoảng thời gian bất kỳ trong một chu kỳ (12h, 24h, 72h,…) dựa vào phương trình dòng không đổi. EPANET có thể mô phỏng hoạt động giả định của một hệ thống trong giai đoạn thiết kế và vận hành, cung cấp những diễn biến theo thời gian về lưu lượng và lưu tốc trong đường ống, áp suất tại các vị trí khảo sát trong mạng, chế độ mực nước trong đài và bể, nồng độ và thời gian lưu lại của các loại hóa chất trong hệ thống cấp nước. EPANET cho phép: • Mô phỏng hệ thống với quy mô bất kỳ. 58 Soá 39 - Quyù I naêm 2020 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI • Tính toán tổn thất thủy lực theo các công thức Hazen – Williams, Darcy-Weisbach hay Chezy – Manning. • Xét đến những tổn thất cục bộ gây ra bởi các thiết bị, việc nối ống, các vị trí uốn cong hay thay đổi kích thước trong mạng lưới… • Mô phỏng các loại nguồn cấp nước khác nhau. • Mô phỏng bơm với các chế độ vận hành cố định hay thay đổi. • Tính toán hiệu suất làm việc của bơm và chi phí năng lượng. • Mô phỏng các loại van khác nhau như van giảm áp (Pressure Regulation Valve – PRV), van duy trì áp (Pressure Sustaining Valve – PSV), van tiết lưu ( Flow Control Valve – FCV), van một chiều (Check Valve – CV)… • Mô phỏng đài nước và bể chứa với hình dạng bất kỳ (tiết diện mặt cắt ngang đài hoặc bể thay đổi theo chiều cao). • Xét đến đồng thời nhiều chế độ dùng nước khác nhau của nhiều đối tượng khác nhau trong cùng một khu vực. • Mô phỏng các loại vòi phun trang trí ở công việc hay vòi phun trong các hệ thống tưới tự động với áp lực thiết kế. Ngoài ra khả năng mô phỏng chất lượng nước của EPANET còn cho phép: • Mô phỏng sự vận chuyển của các hóa chất không phản ứng (non-active) trong hệ thống cấp nước. • Mô phỏng sự kết tủa của các hóa chất xử lý nước trong đường ống. Dưới đây minh họa về sơ đồ thành phần vật lý của mạng lưới cấp nước được khởi tạo bằng EPANET. Hình 1. Sơ đồ mạng lưới cấp nước được mô phỏng bằng EPANET Thoâng tin KH - GD Tröôøng Ñaïi hoïc Xaây döïng Mieàn Taây 59 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI 1.2. Phần mềm PIPE FLOW EXPERT Phần mềm PFE đã và đang được sử dụng bởi các kỹ sư ở trên 75 quốc gia trên thế giới để mô phỏng và khảo sát vận tốc, tổn thất áp lực trong đường ống, những yêu cầu về kỹ thuật của hệ thống bơm trong quá trình tính toán thủy lực. Bên cạnh đó, PFE còn cung cấp một giao diện trực quan giúp cho người dùng dễ dàng phân tích và giải quyết những vấn đề tính toán thủy lực mạng lưới như các yếu tố về vận tốc, tổn thất áp lực đường ống, cũng như xác định các thông số kỹ thuật của bơm theo hướng tối ưu hóa mạng lưới, tiết kiệm năng lượng, chi phí đầu tư mạng lưới thấp. Ngoài ra, PFE cho phép người dùng còn cho phép người dùng vạch ra hệ thống mạng lưới đường ống và phân tích hiệu suất làm việc của hệ thống so với hiệu suất làm việc của máy bơm dựa trên điều kiện cân bằng ổn định về vận tốc và áp lực yêu cầu với nhiều kịch bản khác nhau từ đó tìm ra được mạng lưới tối ưu về đầu tư vật tư chi phí thấp. Các báo cáo kết quả của PFE bao gồm: • Vận tốc, lưu lượng của từng đoạn ống. • Hệ số Reynolds, hệ số ma sát của từng đoạn ống. • Tổn thất áp lực do ma sát giữa chất ...