Model przepływu nieustalonego z kawitacją w przewodach ciśnieniowych

• Autorzy: Urbanowicz K.

Warianty tytułu

EN

Model od transient pipe flow with cavitation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiony został model kawitacji pęcherzykowej, w którym uwzględniono zmienną prędkość propagacji fali ciśnienia. Model wyjściowy jest układem równań różniczkowych cząstkowych, składającym się z równania ruchu i ciągłości. Równania te wyprowadzone zostały dla jednorodnej mieszaniny cieczy i jej pary. W celu rozwiązania tego układu wykorzystano metodę charakterystyk. Wprowadzenie do tego rozwiązania prędkości propagacji fali ciśnienia, będącej funkcją stężenia fazy ciekłej, zamiast stosowania jej wartości stałej, spowodowało znaczną komplikację rozwiązania i konieczność wykorzystywania interpolacji. Otrzymane rozwiązanie jest bowiem układem dziesięciu równań nieliniowych, z których szukane parametry przepływu można wyznaczyć jedynie metodami numerycznymi.

EN

The paper presents a model of bubble cavitation which takes into consideration a variable wave speed of pressure propagation. The exit model is a partial differential set of two equations including the equation of motion and continuity. They have been derived for a homogeneous mixture of liquid and its vapour. The method of characteristics was used to solve the set of partial differential equations. Inserting into these results a wave speed which is a function of volumetric fraction instead of using a constant value resulted in a complication of solution and made the researches use the method of interpolation. Because the solution is a set of ten equations with variables confounding, it can only be solved with numerical methods.

Słowa kluczowe

PL

przewody ciśnieniowe; kawitacja; parametry przepływu

EN

pressure conduits; pipe flow; cavitation; flow parameters

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 3, nr 34
• Strony: 135--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Urbanowicz K.

• Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Szczecińska,

Bibliografia

• 1. Bagieński J., Niełacny M.: Modele obliczeniowe uderzenia hydraulicznego z uwzględnieniem wydzielonego powietrza i kawitacji. „Archiwum Hydrotechniki” 1986, t. XXXIII, z. 3, 1, s. 259-266.
• 2. Bergant A., Simpson A.R., Tijsseling A.S.: Water hammer with column separation: a historical review. „Journal of Fluids and Structures” 2006, 22, s. 135-171.
• 3. Borowicz T.: Analiza nieustalonego ruchu cieczy w rurociągu metodą elementów skończonych. „Archiwum Hydrotechniki” 1978, z. 4.
• 4. Chaiko M.: A finite - volume approach for simulation of liquid column separation in pipelines. „Trans. of ASME” 2006, November, s. 1324-1335.
• 5. Chaudhry M. H.: Applied Hydraulic Transients. Second Edition,Van Nostrand Reinhold Company Inc., New York, 1987.
• 6. Chaudhry M.H., Bhallamudi S.M., Martin S.C., Naghash M.: Analysis of transient pressures in bubbly, homogeneous, gas-liquid mixtures. „ASME Journal of Fluid Engineering” 1990, 112, s. 225-231.
• 7. IAHR: Hydraulic transients with water column separation. IAHR Working Group 1971-1991 Synthesis Report, Enel, 2000.
• 8. Kono Y., Simpson A., Watanabe M.: Vapour mixture two phase flow analysis in waterhammer by upstream finite difference method. W: 7th International Conference on Pressure Surges and Fluid Transients in Pipelines and Open Channels. Harrogate, UK, 1996. BHR Group Conference Series, Publication 1996, No. 19, s. 99-108.
• 9. Shu J. J.: Modelling vaporous cavitation on fluid transients. „Intern. Journal of Pressure Vessels and Piping” 2003, Vol. 80, s. 187-195.
• 10. Shu J.J.: A finite element model and electronic analogue of pipeline pressure transients with frequency-dependent friction. „ASME Journal of Fluids Engineering” 2003, 125, s. 194-199.
• 11. Urbanowicz K., Zarzycki Z., Kudźma S.: Numerical simulations of transient cavitating turbulent flow using time dependent frictional losses. W: Conference Proceedings Modelling Fluid Flow (CMFF ‘06), Budapest, Hungary, 2006, s. 760-767.
• 12. Wylie E.B., Streeter V.L.: Fluid transients. McGraw-Hill, New York : Mc-Graw Hill Book Comp., 1978.
• 13. Zarzycki Z., Urbanowicz K.: Modelowanie stanów nieustalonych podczas uderzenia hydraulicznego z uwzględnieniem kawitacji przejściowej w przewodach ciśnieniowych. „Inżynieria Chemiczna i Procesowa” 2006, z. 3/1, t. 27, 2006, s. 915-933.