Haku

Simulation of transient flows in pipelines using the finite element method

QR-koodi

Simulation of transient flows in pipelines using the finite element method

Putkistoissa tapahtuvien transienttivirtausten mallintaminen elementtimenetelmällä (FEM)

Diplomityössä tutkitaan elementtimenetelmän (FEM) käyttöä transienttivirtausten mallintamiseen. Erityisesti on keskitytty niiden tekijöiden selvittämiseen, jotka vaikuttavat käyttökelpoisten tulosten saamiseen transienttivirtausten laskennassa. Aluksi selvitetään eräitä elementtimenetelmän erityispiirteitä tämäntyyppisten tapausten ratkaisemisen kannalta ja esitetään muutama vaihtoehtoinen formulaatio. Tärkeitä tekijöitä ovat erityisesti kokoonpuristuvuus, käytettävät muuttujat, aikariippuvuuden huomiointi ja stabilointi. Käytännön esimerkkitapaus variaatioineen on mallinnettu käyttäen hyväksi tietokoneohjelmistoa FIDAP 8.0. Esimerkkitapaukseksi on otettu ns. paineisku, jossa virtausnopeutta nopeasti muuttamalla aiheutetaan voimakas paineen muutos. Varioimalla tärkeitä parametrejä nähdään aikariippuvuuden huomioinnin vaikuttavan tuloksiin keskeisimmin. Paineen muutokselle on olemassa sekä analyyttisiä likiarvokaavoja että mitattuja tuloksia, joten tulosten oikeellisuutta pystytään arvioimaan. Lisäksi tiedetään, että paineaallon etenemisvauhti on äänen nopeus kyseisessä väliaineessa, joka tässä tapauksessa on vettä. Tältä pohjalta arvioiden mallinnustulokset ovat parhaimmillaan tarkkuudeltaan melko hyviä.

Tallennettuna: