基础变量选取对输气管道快瞬变流数值模拟的影响

依据输气管道快瞬变流数学模型中基础变量(压强p,焓H,密度ρ,熵s和流速u)组合形式的不同,将传统守恒型输气管流模型划分为传统的pρu模型、pHu模型和psu模型,并采用特征线法分别对三种模型进行等价转化及迭代求解。分别采用三种模型对输气管道阀门瞬时开关的室内试验进行模拟分析与结果对比,结果发现计算机运行情况对模拟方程中非独立变量的选择相对不敏感,三种模型比较而言,pHu模型精度较高,并且运行速度较快。

地层蓄热效应对输气管道数值模拟精度的影响

采用一维非等温天然气流动模型对高压天然气输送管线中的快瞬变流动进行数值模拟,研究地层蓄热效应对高压天然气快瞬变管流数值模拟精度的影响。从工程实际角度对质量、动量和能量守恒方程的基本变量进行等价变换,建立天然气管流与外界地层之间一维轴对称的非稳态传热模型,以BWRS状态方程为基础,采用特征线法对天然气管流的快瞬变过程数学模型进行数值求解,并与简化稳态模型数值结果进行对比。结果表明:国内常用的简化稳态传热模型过高估计了管线中流量的波动幅度,工程应用中应采用考虑地层蓄热效应的非稳态传热模型对高压天然气管流进行仿真模拟;非稳态模型和算法具有较高的准确性。