一种高效的准二维管道瞬变流计算方法

发布时间：2018-02-01 21:58

本文关键词： 瞬变流数值模拟准二维模型管道通量向量分裂法　出处：《工程力学》2017年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了提高准二维管道瞬变流模型的计算效率,对现有的基于特征线法的准二维模型的算法进行了改进,提出了直接利用一维显式方程计算管道的流量和压力,取代了原算法中需通过数值积分求解平均速度再进一步计算节点压力的方法。该文提出的一维显式方程采用FVS(Flux Vector Splitting)方法,并在水库-管道-阀门系统中,将该方法与两个现有的准二维模型的算法在准确性和计算效率方面进行了比较。结果表明:该文所提出的方法与另外两个算法得到的计算结果基本相同,但是所花费的计算时间更少。因此,该文所提出的方法是一种计算准确并且高效的准二维瞬变流计算方法,适用于管道系统瞬变流的数值模拟分析。
[Abstract]:In order to improve the computational efficiency of the quasi-two-dimensional pipeline transient flow model, the existing algorithms of the quasi-two-dimensional model based on the characteristic line method are improved, and the one-dimensional explicit equation is proposed to calculate the flow and pressure of the pipeline directly. Instead of the original method in which the average velocity is solved by numerical integration and the nodal pressure is further calculated, the one-dimensional explicit equation proposed in this paper adopts FVS (FVS). The Flux Vector replication method. And in the reservoir-pipeline-valve system. The accuracy and computational efficiency of this method are compared with those of two existing quasi-two-dimensional models. The results show that the proposed method is basically the same as the other two algorithms. Therefore, the method proposed in this paper is an accurate and efficient quasi-two-dimensional transient flow calculation method, which is suitable for the numerical simulation of transient flow in pipeline systems.
【作者单位】：哈尔滨工业大学市政环境工程学院;哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院;金日成综合大学 Department
【基金】：国家自然科学基金项目(51208160) 省高校青年创新人才培养计划项目(UNPYSCT-2015072)
【分类号】：O35
【正文快照】： 3.金日成综合大学,Department of Mechanics,Pyong Yang 999093,D.P.R.朝鲜)管道瞬变流研究在流体输送领域有广泛的应用,如管道的运输安全防护[1 2]、管道泄漏检测[3]等。准确地模拟计算管道的压力波动,能够更好地帮助工程人员设计管道防护系统以及应用瞬变流方法进行管道的

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