可変式定流量弁を用いたパイプライン流量チェックシステムのシミュレーション

摘要

パイプラインシステムが広域化するに伴い，用水の適正な配分が困難になってくるため，定圧，定流量を保持する目的でパイプラインシステムを制御するメカニズムの導入が必要になる．この課題に対処するために，パイプラインの流量を制御し，かつ流量を任意に変更できる可変式定流量弁が開発され，性能試験によりその機能は検証されている．そこで，この可変式定流量弁の作動機構を運動方程式で記述し，定量弁の数理モデルを作成した．さらに，シミュレーションにより試験結果を再現して，基本機能の確認を行った．また，高圧のクローズドパイプラインを想定し，パイプラインの1カ所の分水工が支配的で，パイプライン全体の流れを支配する状況下で，分水量の配分がどのような影響を受けるかについてシミュレーションを行った．さらに，分水工上流地点に定流量弁を設置し，弁の上下流の管路圧力を変動させて定流量機能の検証を行った．その結果，圧力変動に係わらず通水量が一定流量に保持され，流量チェックシステムが機能していることが確認できた．