Un análisis de flujo mixto de tuberías de alcantarillado con diferentes formas utilizando un enfoque de presión de dos componentes no oscilatorio (TPA)
Autores: Khani, David; Lim, Yeo Howe; Malekpour, Ahmad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un análisis de flujo mixto de tuberías de alcantarillado con diferentes formas utilizando un enfoque de presión de dos componentes no oscilatorio (TPA)
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Papel
Modelo
Flujo mixto transitorio
Sistemas de alcantarillado
Esquema numérico
Formas de tuberías
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo tuvo como objetivo justificar el rendimiento de un modelo basado en TPA no oscilatorio propuesto por los autores para capturar el flujo de mezcla transitorio en sistemas de alcantarillado que consisten en una variedad de formas de tuberías. El modelo utiliza un esquema numérico de volumen finito de Godunov de primer orden en el que se utilizó un solucionador de Riemann de Harten-Lax-van Leer (HLL) para calcular los flujos en los límites de las celdas. La solución numérica espuria asociada con el análisis de flujo de mezcla transitorio se suprime mediante el aumento de la viscosidad numérica del esquema cuando la presurización de la tubería es inminente. Debido a la falta de datos experimentales para sistemas con formas de tubería distintas a las circulares y rectangulares, se empleó un sistema de tuberías hipotético para el cual existen soluciones analíticas para verificar el rendimiento del modelo. Los resultados revelan que para todas las formas de tubería consideradas, el modelo proporciona soluciones sin oscilaciones incluso a una velocidad acústica alta de 1400 m/s. También se observa que los resultados numéricos están en perfecto acuerdo con la solución analítica. Los resultados obtenidos concluyen que el modelo propuesto puede utilizarse para capturar respuestas transitorias de sistemas de alcantarillado con cualquier forma de tubería.
Descripción
Este trabajo tuvo como objetivo justificar el rendimiento de un modelo basado en TPA no oscilatorio propuesto por los autores para capturar el flujo de mezcla transitorio en sistemas de alcantarillado que consisten en una variedad de formas de tuberías. El modelo utiliza un esquema numérico de volumen finito de Godunov de primer orden en el que se utilizó un solucionador de Riemann de Harten-Lax-van Leer (HLL) para calcular los flujos en los límites de las celdas. La solución numérica espuria asociada con el análisis de flujo de mezcla transitorio se suprime mediante el aumento de la viscosidad numérica del esquema cuando la presurización de la tubería es inminente. Debido a la falta de datos experimentales para sistemas con formas de tubería distintas a las circulares y rectangulares, se empleó un sistema de tuberías hipotético para el cual existen soluciones analíticas para verificar el rendimiento del modelo. Los resultados revelan que para todas las formas de tubería consideradas, el modelo proporciona soluciones sin oscilaciones incluso a una velocidad acústica alta de 1400 m/s. También se observa que los resultados numéricos están en perfecto acuerdo con la solución analítica. Los resultados obtenidos concluyen que el modelo propuesto puede utilizarse para capturar respuestas transitorias de sistemas de alcantarillado con cualquier forma de tubería.