In this paper, the impact of different types of leaks on the excess pumping energy required in a distribution pipe is investigated. It is now well established that leakage is directly proportional to the pressure at the leak point in a pipe such that a pressure drop is inevitable. In order to compensate this drop in pressure, the pumping energy required to supply demand at a constant pressure has to be increased. How much more energy is required depends on the type and extent of the leak. For the 3 types of simulated leaks namely: orifice, circumferential and longitudinal slits with the same area of discharge, it is found that the excess pumping energy required for a circumferential crack in the pipe is the highest, followed by the orifice and then longitudinal slit as a result of the discharge to sustain customer demand and pressure head. The results of this research can be used to design a more robust control system or pump rescheduling strategy in order to save energy and water with regard to design, operation, and rehabilitation of old water distribution system.
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Colombo, A.F., Karney, B.W.: Impacts of leaks on energy consumption in pumped systems with storage. J. Water Resour. Plan. Manag.
131(2), 146–155 (2009)
CrossRef
2.
Hikki, S.: Rlationship between leakage and water. J. Jpn. Waterworks Assoc.
5, 50 (1981)
3.
Greyvenstein, B., Van Zyl, J.: An experimental investigation into the pressure-leakage relationship of some failed water pipes. Aqua J. Water Supply Res. Technol.
56(2), 117–124 (2007)
CrossRef
4.
Lambert, A.: What do we know about pressure: leakage relationships in distribution systems? In: System Approach to Leakage Control and Water Distribution Systems Management, IWA, Brno, Czech Republic (2000)
5.
Van Zyl, J.E., Clayton, C.R.I.: The effect of pressure on leakage in water distribution systems. In: Proceedings of CCWI2005 Water Management for the 21
st Century, University of Exeter, UK (2005)
6.
Ferrante, M., Massari, C., Todini, E., Brunone, B., Meniconi, S.: Experimental investigation of leak hydraulics. J. Hydroinformatics
15(3), 666–675 (2012)
CrossRef
7.
Massari, C., Ferrante, M., Brunone, B., Meniconi, S.: Is the leak head–discharge relationship in polyethylene pipes a bijective function? J. Hydraul. Res. IAHR
50(4), 409–417 (2012)
CrossRef
8.
Cassa, A.M., Van Zyl, J.E.: Predicting the head-area slopes and leakage exponents of cracks in pipes. Exeter, Centre of Water Systems, University of Exeter, College of Engineering Mathematics and Physical Science, pp. 485–490 (2011)
9.
Van Zyl J.E., Cassa, A.: Linking the power and FAVAD equation for modelling the effect of pressure on leakage. In: Eleventh International Conference on Computing and Control for Water Industry (CCWI), University of Exeter, United Kingdom (2011)
10.
Franchini, M., Lanza, L.: Use of Torricelli’s equation for describing leakages in pipes of different elastic materials, diameters and orifice shape and dimensions. In: Proceedings of the 16
th Conference on Water Distribution Systems Analysis, WADSA 2014 (2014)
11.
Latchoomun, L., Ah King, R.T.F., Busawon, K., Mawooa, D., Kaully, R.G.: Laboratory investigation of the leakage characteristics of unburied HDPE pipes. In: CCWI2015, Procedia Engineering, vol. 119, pp. 91–100. doi:
10.1016/j.proeng.2015.08.858
Über dieses Kapitel
Titel
Quantifying the Pumping Energy Loss Associated with Different Types of Leak in a Piping System
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Bedingt durch die Altersstruktur vieler Kabelverteilnetze mit der damit verbundenen verminderten Isolationsfestigkeit oder durch fortschreitenden Kabelausbau ist es immer häufiger erforderlich, anstelle der Resonanz-Sternpunktserdung alternative Konzepte für die Sternpunktsbehandlung umzusetzen. Die damit verbundenen Fehlerortungskonzepte bzw. die Erhöhung der Restströme im Erdschlussfall führen jedoch aufgrund der hohen Fehlerströme zu neuen Anforderungen an die Erdungs- und Fehlerstromrückleitungs-Systeme. Lesen Sie hier über die Auswirkung von leitfähigen Strukturen auf die Stromaufteilung sowie die Potentialverhältnisse in urbanen Kabelnetzen bei stromstarken Erdschlüssen. Jetzt gratis downloaden!
