تأثیر مدل‌های اصطکاک متغیر در نتایج حل جریانات ناپایدار آرام و آشفته درلوله‌ها به شیوه حجم محدود گوادنوف مرتبه دوم

نویسندگان

چکیده

در این مقاله،‏ نوسانات فشار ناشی از بسته شدن ناگهانی لوله با استفاده از حل عددی معادلات پیوستگی و اندازه حرکت (با متغیرهای وابسته سرعت و فشار) به کمک روش حجم محدود به شیوه گوادنوف مرتبه دوم مدلسازی شده است. دراین مدل عددی،‏ اثراصطکاک ناماندگار،‏ با اعمال سه مدل اصطکاکی: شبه‌پایدار دارسی- وایسباخ و مدل‌های ناماندگار برونون و واردی- براون در نظر گرفته شده است. برای ارزیابی نتایج مدل توسعه یافته،‏ نوسانات فشار محاسبه شده با شرایط مرزی مناسب درمحدوده‌ای از اعداد رینولدز (جریانات آرام و آشفته)،‏ با اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی ارائه شده توسط محققین قبلی مقایسه شده است. با ارزیابی کمی و کیفی نتایج مدل عددی حاضر،‏ می‌توان گفت که در حالت کلی،‏ مدل اصطکاکی برونون برای پیش‌بینی نوسانات فشاری ناشی از بسته شدن ناگهانی لوله در جریان‌های آرام (عدد رینولدز کمتر از ????) مناسب است. با افزایش عددر رینولدز و آشفتگی جریان،‏ مدل اصطکاکی واردی- براون،‏ نوسانات فشاری جریان ناماندگار را بهتر از مدل برونون پیش‌بینی می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Variable Friction Models Effects on Solution of Transient Flow in Pipes by Second Order Godunov type Finite Volume

نویسندگان [English]

  • z y
  • s s
چکیده [English]

This paper presents numerical modeling of pressure oscillations caused by sudden closure of pipe according to the second order Godunov type finite volume scheme by solving the momentum and quantity equations of transient flows. The transient friction is applied to the model using three kinds of fiction models: quasi-steady Darcy-Wiesbach friction model and unsteady Brunone and Vardy-Brown friction models. To verify the developed model, calculated pressure oscillations considering proper boundary conditions, in a range of Reynolds number from laminar to turbulent flows, is compared with experimental Results. The quantitative and qualitative evaluation of present model will result in selecting a proper transient friction model for each initial Reynolds number.