مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل جریان گذرای غیرهم‌دمای گاز درون خطوط لوله با استفاده از روش‌ عددی خطی‌شده تجزیه شار

نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه شهید چمران اهواز
2 دانشگاه شهید چمران اهواز
چکیده
روش تفاضل محدود ضمنی استیگر- وارمینگ، برای شبیه سازی عددی جریان گذرای غیرهم دمای گاز مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به غیرخطی بودن معادلات، در ابتدا خطی سازی حول هر گام زمانی انجام شده است که این امر ضمن کاهش تلاش محاسباتی جریان مورد نظر را نیز با سهولت بیشتری تحلیل می نماید. به منظور اعتبارسنجی و ارزیابی دقت روش حل عددی، ابتدا جریان فانو و جریان درون یک لوله شوک مورد بررسی قرار گرفته است. سپس جریان گذرا درون یک خط لوله گاز که فشار در ورودی آن به صورت تابعی از زمان تغییر می کند، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی عددی حاضر نشان می دهد که روش عددی تفاضل محدود خطی شده مورد استفاده در این مطالعه، تغییرات ناگهانی در شرایط جریان را به خوبی روش حل غیرخطی نمایان می سازد. همچنین روش عددی حاضر قادر است جریان های گذرای گاز را با دقت مناسب در مقایسه روش حل غیرخطی با تلاش محاسباتی کمتر تحلیل نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Non-isothermal Transient Flow Analysis in Gas Pipelines Using a linearized Flux Splitting Numerical Scheme

نویسنده English

Aziz Azimi 2
1 Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده English

Numerical simulation of non-isothermal transient gas flow is performed using implicit Steger-Warming finite difference method. Because of nonlinearity of the governing equations, they are linearized at each time step. The linearization either reduces computational effort or analyzes the flowfield more conveniently. In order to validate and evaluate the accuracy of current numerical method, Fanno and shock tube flows are investigated first. Then, transient flow in a gas pipeline that its inlet pressure changes with time is simulated. The results of present study show that Steger-Warming finite difference scheme can well captured the sudden changes in the flowfield. Moreover, the present method is able to analyze transient gas flows as nearly accurate as the nonlinear one with less computational effort.

کلیدواژه‌ها English

non-isothermal flow
Transient Flow
gas pipeline
linearized schemes
real gas