[en] A CONSERVATIVE METHOD TO ANALYSE TRANSIENT FLOW OF GASES/LIQUIDS IN PIPELINES

• Ano de defesa: 2001
• Autor(a) principal: OLDRICH JOEL ROMERO GUZMAN
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] TRANSIENTE; [pt] METODO CONSERVATIVO; [pt] FLUIDO COMPRESSIVEL; [en] TRANSIENT; [en] CONSERVATIVE METHOD; [en] COMPRESSIBLE FLUID
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1796&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1796&idi=2; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1796&idi=4; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.1796

[pt] O presente trabalho tem como principal objetivo resolver numericamente o escoamento de líquidos e gases isotérmicos ou não, no regime transiente em tubulações industriais com área variável. Pretende-se ainda, investigar os campos de velocidade,pressão e temperatura na presença de vazamentos na tubulação. O código computacional implementado resolve as equações de conservação de massa, quantidade de movimento linear e da energia na sua forma conservativa. Este enfoque permite obter resultados importantes, dentre os quais pode- se destacar a capacidade de reproduzir as perturbações nos campos de velocidade e pressão, uma vez iniciado o vazamento do fluido num determinado instante de tempo e em qualquer ponto da tubulação. Para a solução numérica do escoamento unidimensional em coordenadas retangulares utilizou-se o método de volumes finitos. A discretização espacial foi realizada baseada no método - upwind - e para a discretização temporal utilizou- se o método totalmente implícito. As equações de conservação de massa e quantidade de movimento linear são resolvidas diretamente, através da solução de uma matriz hepta-diagonal. A seguir resolvese a equação da energia por um algoritmo para matrizes tri- diagonais. Como as equações são não lineares, um processo iterativo é necessário. Para validar o metodologia empregada, são efetuados vários testes com casos registrados na literatura e resolvidos problemas que apresentam solução analítica. Uma comparação entre o enfoque conservativo e não conservativo é apresentada. Finalmente,investiga-se a resposta do campo de pressão e velocidade para a presença de vazamentos na tubulação.