Prilog modeliranju koeficijenta otpora trenja u nestacionarnom strujanju fluida u cijevima

Korbar, Radoslav (2012) Prilog modeliranju koeficijenta otpora trenja u nestacionarnom strujanju fluida u cijevima. = Contribution to modeling of friction coefficient for transient flow in pipes. Doctoral thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Virag, Zdravko.

Preview

Text 06_12_2012_Disertacija.pdf Jezik dokumenta:Croatian Download (1MB) | Preview

Abstract (Croatian)

U proračunima nestacionarnog strujanja u cijevi sve češće je potrebno precizno određivanje trenja fluida, što uvjetuje da se uz 1D modele strujanja koriste i točniji kvazi-2D modeli. Za proračun hidrauličkog udara najčešće se koriste 2D modeli Vardy i Hwang (koji je točniji i pouzdaniji) i Pezzinga (koji zahtijeva manje računanja). Ovdje je predložen novi kvazi-2D model koji posjeduje točnost metode Vardy i Hwang i brzinu računanja metode Pezzinga. Ujedno je ponuđena i originalna numerička metoda koja je u osnovi metoda karakteristika, ali ima i neke elemente metode konačnih volumena. \Najprije se daje pregled postojećih modela za proračun hidrauličkog udara od složenijih prema jednostavnijima uz postupno uvođenje pretpostavki. Zatim je sustavno izložena metoda karakteristika za višedimenzijske situacije. Koristeći se karakterističnim jednadžbama, detaljnom analitičkom usporedbom predložene metode i metode Vardy i Hwang pokazuje se da obje metode moraju davati iste rezultate pod uvjetom da se koristi potpuno implicitna shema interpolacije za radijalnu brzinu. \Na kraju su rezultati predložene metode uspoređeni s eksperimentalnim rezultatima za slučaj laminarnog i turbulentnog strujanja, kao i s rezultatima proračuna pomoću metode Vardy i Hwang za te iste strujne situacije. U svim tim usporedbama predložena metoda pokazuje izvrsno poklapanje rezultata.

Abstract

Pipe flow transient calculations demand increasingly precise friction models. Therefore, more accurate quasi-2D flow models are used in addition to simpler 1D models. The most commonly used quasi-2D models for water hammer calculations are those of Vardy and Hwang (more accurate and reliable) and Pezzinga (demands less calculation steps). Here a new quasi-2D model is proposed that combines the accuracy of Vardy and Hwang method and the calculation speed of Pezzinga’s method. Furthermore, an original numerical method is offered. The method essentially relies on the method of characteristics, but it also comprises some finite volume method features. First an overview of existing models is given, that goes from complex models towards simpler ones, and introduces assumptions progressively. Then a detailed description is given of the method of characteristics for multidimensional situations. Applying characteristic equations, a detailed analytical comparison of the proposed and the Vardy and Hwang method shows that both methods must give the same results, provided that a fully implicit interpolation scheme is used for radial velocities. Finally the proposed method results are compared to the experimental ones for situations of laminar and turbulent flow, as well as to the Vardy and Hwang method results for the same flow situations. Results of the proposed method show excellent agreement in all these comparisons.

Item Type:	Thesis (Doctoral thesis)
Uncontrolled Keywords:	Hidraulički udar; nestacionarno strujanje; strujanje u cijevi; dvodimenzijski model; trenje; proračunske metode
Keywords (Croatian):	Water hammer; transients; pipe flow; two-dimensional models; friction; computational methods
Date Deposited:	22 Sep 2014 18:00
Last Modified:	16 Oct 2015 12:58
URI:	http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/2083

Actions (login required)

View Item