CFD identification of generalised transmittances for any element of pulsating gas piping system

• Autorzy: Cyklis P.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Pressure pulsation in positive - displacement gas compressor manifolds can significantly affect the quantity of the energy required for gas compression. One more difficult problems with the analysis of pressure pulsations is proper description of the acoustic effect of gas manifolds. The most used analysis is based on the classical Helmholtz model, where an element of the piping system is substituted by a composition of straight segments of the pipeline of known length and diameter. Quite a large number of elements of a piping system can be described properly in this way. However in many cases this model is insufficient. An attempt to the analysis of other shapes was presented in [2-4], but only simple geometry elements were considered. The aim of the present paper is to show a new method of the computational identification of any element of the piping system, i.e. elements with complex transmittance matrix for such element using the CFD simulation package. On the basis of CFD simulation results the elements of the transmittance matrix are calculated defining in such way the installation element. The results of the developed method have been compared with the results of Helmholtz model showing better accuracy.

PL

Identyfikacja uogólnionych transmitancji dla dowolnego elementu instalacji pulsującego gazu za pomocą symulacji CFD. Pulsacje ciśnienia w instalacjach sprężarek wyporowych mogą znacząco wpływać na ilość energii potrzebną do przetłaczania czynnika. Jednym z trudniejszych priblemów przy analizie pulsacji ciśnienia jest właściwy opis efektu oddziaływania akustycznego elementów instalacji. Najczęściej dotychczas stosowaną analizą jest, bazujące na modelu Helmholtza, zastępowanie wszystkich elementów prostymi odcinkami o zastępczej średnicy i długości, które są dobierane arbitralnie. Wiele elementów można w ten sposób zamodelować z wystarczajacą dokładnością. Jednakże w przypadkach złożonej geometrii (np. odolejacze, tłumiki pulsacji) takie podejście prowadzi do znacznych różnic pomiędzy wartościami przebiegów zamierzonych a wynikającymi z obliczeń. Celem autora było opracowanie metody bazującej na symulacji CFD (Computational Fluid Dynamics) określania transmitacji zespolonych dowolnego elementu instalacji. Transmitacje te w sposób jednoznaczny określają oddziaływanie akustyczne elementu w instalacji, a zatem jego wpływ na propagację fali pulsacji ciśnienia. Rezultaty wynikające z opracowaniej metody zostały zweryfikowane doświadczalnie i porównane z uzyskiwanymi metodą klasyczną, wykazując zdecydowanie lepszą zgodność.

Słowa kluczowe

PL

CFD; transmitacje; gaz pulsujący

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN
• Czasopismo: Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery
• Rocznik: 2000
• Tom: Nr 106
• Strony: 33--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Cyklis P.

• Technical University of Kraków