Una Solución Analítica Explícita para el Flujo Transitorio de Dos Fases en Líneas de Transmisión de Fluidos Inclinadas
Autores: Wassar, Taoufik; Franchek, Matthew A.; Mnasri, Hamdi; Tang, Yingjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Una Solución Analítica Explícita para el Flujo Transitorio de Dos Fases en Líneas de Transmisión de Fluidos Inclinadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Complejidad
Modelado analítico
Flujo compresible
Líneas de transmisión inclinadas
Fluido bifásico
Modelo dinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Debido a las características de no linealidad compleja, el modelado analítico del flujo compresible en líneas de transmisión inclinadas sigue siendo un desafío. Este documento propone un modelo analítico para el flujo unidimensional de un fluido bifásico gas-líquido en líneas de transmisión inclinadas. El modelo propuesto está compuesto por un modelo mecánico de flujo bifásico en estado estacionario en serie con un modelo de flujo monofásico dinámico. El modelo mecánico bifásico captura la caída de presión en estado estacionario y las propiedades de retención de líquido del fluido gas-líquido. El modelo de flujo monofásico dinámico desarrollado es un modelo analítico compuesto por funciones de transferencia polinómicas racionales que son funciones explícitas de las propiedades del fluido, la geometría de la línea y el ángulo de inclinación. La precisión de las frecuencias resonantes del fluido predichas por el modelo de flujo transitorio es precisa y no es una función de la discretización espacial de la línea de transmisión. Por lo tanto, la complejidad del modelo es únicamente una función del número de modos deseados. El modelo monofásico dinámico es aplicable para sistemas subamortiguados y sobreamortiguados, condiciones de flujo laminar y turbulento. La precisión del modelo general de flujo bifásico se investiga utilizando el código dinámico comercial de flujo multifásico OLGA. El error absoluto medio entre los dos modelos en la sobreimpulso de respuesta escalonada y el tiempo de asentamiento es inferior al 8% y 2 s, respectivamente.
Descripción
Debido a las características de no linealidad compleja, el modelado analítico del flujo compresible en líneas de transmisión inclinadas sigue siendo un desafío. Este documento propone un modelo analítico para el flujo unidimensional de un fluido bifásico gas-líquido en líneas de transmisión inclinadas. El modelo propuesto está compuesto por un modelo mecánico de flujo bifásico en estado estacionario en serie con un modelo de flujo monofásico dinámico. El modelo mecánico bifásico captura la caída de presión en estado estacionario y las propiedades de retención de líquido del fluido gas-líquido. El modelo de flujo monofásico dinámico desarrollado es un modelo analítico compuesto por funciones de transferencia polinómicas racionales que son funciones explícitas de las propiedades del fluido, la geometría de la línea y el ángulo de inclinación. La precisión de las frecuencias resonantes del fluido predichas por el modelo de flujo transitorio es precisa y no es una función de la discretización espacial de la línea de transmisión. Por lo tanto, la complejidad del modelo es únicamente una función del número de modos deseados. El modelo monofásico dinámico es aplicable para sistemas subamortiguados y sobreamortiguados, condiciones de flujo laminar y turbulento. La precisión del modelo general de flujo bifásico se investiga utilizando el código dinámico comercial de flujo multifásico OLGA. El error absoluto medio entre los dos modelos en la sobreimpulso de respuesta escalonada y el tiempo de asentamiento es inferior al 8% y 2 s, respectivamente.