瞬变流中加权类动态摩阻模型的二阶近似求解

发布时间：2021-08-10 07:41

　　与稳态摩阻模型相比,加权类动态摩阻模型充分考虑水力瞬变过程中速度历史和加速度对切应力的影响,从而能较准确描述压力衰减,被认为是一维水锤模拟中最为精确的数学模型。由于卷积积分项的复杂性以及一阶精度可满足大部分水锤问题,加权类动态摩阻模型的求解均是基于特征线法的一阶格式。为了提高模拟精度,本文尝试推导出卷积积分项的特征线法二阶近似求解格式,并通过实验数据验证其准确性。计算分析表明,与二阶近似求解格式相比,一阶求解格式存在计算误差,且随着计算网格长度、流体流速和黏滞性的增大而增大。 

【文章来源】：水力发电学报. 2020,39(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

MOC矩形网格

虽然在上述Bergant等水锤实验条件下两者结果相差不大，但仍存在一定差距。这是因为在一阶格式求解过程中，沿特征线积分计算时，为了模型计算的简单，卷积积分项只与前一时刻的物理量大小有关，但在本文二阶近似求解过程中，摩阻项积分中同时考虑了前一时刻和当前时刻的物理量大小，所以该二阶近似求解相比于一阶精度是更加准确的。图3 Vary-Brown模型的一阶和二阶近似求解的计算结果与工况二实验结果对比

Vary-Brown模型的一阶和二阶近似求解的计算结果与工况二实验结果对比

【参考文献】：
期刊论文
[1]液体管道瞬变流摩阻模型综述[J]. 张莹.  当代化工. 2017(08)
[2]非恒定摩阻的TVD格式数值模拟水击衰减研究[J]. 范晓丹,刘韩生.  水力发电学报. 2017(03)
[3]液体管道高频水力瞬变过程的数值模拟[J]. 岑康,李长俊.  给水排水. 2009(S2)
[4]有压管道的非恒定摩阻模型[J]. 江春波,焦云乔,李丹.  清华大学学报(自然科学版). 2009(03)
[5]长输管道瞬变流摩阻的实用计算法[J]. 陈明,蒲家宁.  油气储运. 2008(11)
[6]管道泄漏检测中瞬变流非恒定摩阻模型的研究[J]. 郭新蕾,郭永鑫.  水力发电学报. 2008(01)
[7]瞬变流动中液体管道摩阻损失计算方法综述[J]. 才建,宫敬,宋生奎.  水利水电科技进展. 2007(02)
[8]液体管道瞬变流摩阻的计算方法[J]. 岑康,李长俊,廖柯熹,严宇,袁达明.  西南石油学院学报. 2005(03)

硕士论文
[1]非恒定摩阻及阀门关闭规律对水锤波的影响[D]. 张大帅.西安理工大学 2016



本文编号：3333771