A methodology for calculating hydraulic system reliability of water distribution networks
Su dağıtım şebekelerinin hidrolik sistem güvenilirliğinin hesaplanması metodolojisi
- Tez No: 143527
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURİ MERZİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Şebekelerin Hidrolik Modellenmesi, Hidrolik hata, kısmi olarak karşılanabilen su talepleri, Güvenilirlik, Ankara, Hydraulic Modeling of Networks, Hydraulic failure, Partially Satisfied Nodes, SCADA, Reliability, Ankara
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Tam anlamıyla çalışan bir su dağıtım şebekesi temel ihtiyaçları, gerekli nitelik ve nicelikteki suyu, istenilen basınçla birlikte sunma işini, ömrü boyunca yerine getirmelidir. Bir su dağıtım şebekesi, hataların sonucunda ortaya çıkan anormal durumları telafi edebilmelidir. Hatalar iki grupta sınıflandırılabilir; mekanik hatalar ve hidrolik hatalar. Boru kırılmaları, enerji kesintileri veya pompa bozulmaları gibi şebeke elemanlarının bozulmasıyla mekanik hatalar meydana gelir, öte yandan, hidrolik hatalar, sistem hatasını, bir veya daha çok düğüm noktasındaki yetersiz dağıtılan akım ve basınç açısından inceler. Bu çalışma, varolan bir su dağıtım şebekesinin, Değiştirilmiş Chandapillai modeliyle birlikte kısmi olarak karşılanabilen su talepleri hesaplanarak hidrolik sistem güvenilirliğinin hesaplanmasıyla ilgilenmektedir. Ankara Su Dağıtım Şebekesinin bir bölümü, N8-1, kullanılarak bir durum çalışması yapılmıştır. Şebeke modellendikten sonra, iskeletleştirme ve düğüm noktaları servis alanları belirlenmiştir. SCADA'dan alınan bilgilerle, bölgenin günlük harcama eğrileri çizilmiştir. Farklı günlere ait olan günlük harcama eğrileri birleştirilerek, bir tane tanımlayıcı günlük harcama eğrisi, standart sapmalarıyla birlikte elde edilmiştir. Boruların sürtünme katsayıları ve su tankının su seviyesi de model için belirsiz parametreler olarak alınmıştır. Bao ve Mays (1990)' m yaklaşımı, Nohutcu (2002)'nun Değiştirilmiş Chandapillai modelini baz alan hidrolik şebeke çözüm programıyla birlikte kullanılmıştır. Sistem karakteristiklerinin ve model varsayımlarının duyarlılık analizleri, parametrelerin etkilerinin gözlemlenmesi ve şebekenin hidrolik güvenilirliğinin arttırılma yollarının bulunması için yapılmıştır. N8-1 şebekesinin güvenilirliğinin artırılması için en ideal çözümün, su tankının daha yüksek bir yere taşınması olduğu ortaya çıkmıştır. Ayrıca su tankını doluya yakın bir seviyede tutmak, günlük işletmede güvenilirliğini artırmaktadır. Dahası, en düşük güvenilirlik faktörlerinin, pompanın olmadığı senaryolarda elde edilmesi, hidrolik sistem güvenilirliğinin yüksek derecede pompalara bağlı olduğunu göstermektedir. Düğüm noktarlarının gerekli basıncının belirlenmesi, güvenilirlik hesaplarının baskın bir şekilde etkilediği için çok önemlidir, öte yandan, sürtünme katsayısının ve olasılık dağılım foksiyonunun tipinin, sonuçlar üzerindeki etkisi sınırlıdır. Bu çalışmanın sonuçları, değişik parametrelerin hidrolik güvenilirlik hesaplarına etkisini gözlemlenmesinde ve şebekenin güvenilirliği arttırma konusunda method geliştirmede kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
A completely satisfactory water distribution network should fulfill its basic requirements such as providing the expected quality and quantity of water with the desired residual pressures during its lifetime. A water distribution network should accommodate the abnormal conditions caused by failures. These types of failures can be classified into two groups; mechanical failures and hydraulic failures. Mechanical failure is caused due to malfunctioning of the network elements such as pipe breakage, power outage and pump failure. On the other hand, hydraulic failure, considers system failure due to distributed flow and pressure head which are inadequate at one or more demand points. This study deals with the calculation of the hydraulic system reliability of an existing water distribution network regarding the Modified Chandapillai model while calculating the partially satisfied nodes. A case study was carried out on a part of Ankara Water Distribution Network, N8-1. After the modeling of the network, skeletonization and determination of nodal service areas were carried out. The daily demand curves for the area were drawn using the data that were taken from SCADA of the water utility. The daily demand curves of different days were joined and one representative mean daily demand curve together with the standard deviation values was obtained. The friction coefficient values of the pipes and storage tank water elevation were taken as other uncertainty parameters for the model. Bao and Mays (1990) approach were carried together with the hydraulic network solver program prepared by Nohutcu (2002) based on Modified Chandapillai model. The sensitivity analysis for the effects of system characteristics and model assumptions were carried out to see the effects of the parameters on the calculations and to investigate the way of improving the hydraulic reliability of the network. The storage tank should be located at a higher level for improving the reliability of the network. Also having the storage tank water level nearly full level helps in improving the reliability in daily management. Moreover, the hydraulic system reliability is highly dependent on the pumps as the lowest reliability factors were the ones with the no pump scenarios. Determining the required pressures for nodes are very important since they are the dominant factors that effects the reliability calculations. On the other hand, friction coefficient parameters and type of probability distribution function do not have dominant effect on the results. Results of this study were helpful to see the effects of different parameters on the hydraulic reliability calculations and for assessment of the methods for improving the reliability for the network.
Benzer Tezler
- UV Işınlarıın koliform bakteri üzerindeki inaktivasyon ve fotoreaktivasyon etkisi
Başlık çevirisi yok
S.NİHAL ERENLER
- Güneş radyasyon tahmini için bulanık zaman serisi yöntemleri ve fotovoltaik sulama sistemi optimizasyonunda uygulanması
Forecasting solar radiation with fuzzy time series and optimization application in photovoltaic irrigation system
CEYDA OLCAN
Doktora
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELMKHAN MAHMUDOV
- Yakın geçmişteki nükleer reaktör dinamik analiz yöntemlerine bir bakış
Başlık çevirisi yok
MURAT ALGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ EDGÜ
- Bir binek araç için çift aksonlu Macpherson tipi ön süspansiyon sisteminde kullanılacak bilyalı kutu tipi ve kremayer tipi direksiyon sistemlerinin geliştirilmesi
Development of recirculating ball and nut and rack and pinion type steering systems to be used with double axis Macpherson front suspension for a passenger car
MEHMET CİHAT GÖNÜLTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE
- Otobüs kapak üretim prosesinin robotik otomasyonla optimizasyonu ve triz metodolojisine uygulanması
Optimisation bus lid production with robotics automation and triz implementation
ÖMER ZURNALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK