TVD/LW混合格式在天然氣管線瞬變仿真中的應(yīng)用

【摘要】：描述天然氣在管線中瞬變流動的數(shù)學(xué)模型為一個非線性雙曲守恒律型的非齊次系統(tǒng),應(yīng)用時間分裂方法來處理雙曲型模型中的非齊次項,對每一個時間步長,時間分裂算法將原來的非齊次雙曲型守恒律組轉(zhuǎn)化為一個齊次非線性雙曲型守恒律模型和一個常微分方程(ODE)。應(yīng)用顯式5點二階精度的TVD格式求解齊次非線性雙曲型守恒律模型,結(jié)合具有2階精度的3點Lax-Wendroff格式計算與邊界點相鄰節(jié)點(第2點,第N-1點)的物理量;并用特征線法處理管線入口和出口處的各類邊界條件。通過下游閥門突然關(guān)閉的這種極端情況和一條實際天然氣管線進行瞬變流動測試TVD/LW混合格式的模擬瞬變流動的有效性,模擬結(jié)果表明,TVD/LW混合格式能成功地模擬各物理量在瞬變過程中的真實情況。 【作者單位】： 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院;西南油氣田分公司輸氣處;
【關(guān)鍵詞】： 混合格式 雙曲守恒律 天然氣管線 瞬變流動 TVD格式 波動
【分類號】：TE973
【正文快照】： 引言一個高效天然氣輸送系統(tǒng)的設(shè)計或操作需要適應(yīng)其在非穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)下的負(fù)荷。壓縮機臺數(shù)的增減、下游用氣量的增減、設(shè)備故障以及閥門開閉的過程等都是引起管線內(nèi)流體瞬變的典型問題。在等溫流動條件下,將連續(xù)性方程、動量方程以及狀態(tài)方程組成控制方程來描述天然氣管線中的

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