考虑动态摩阻的管道内水气耦合瞬变流的数值模拟

摘要

输水管道系统中经常会发生水气耦合瞬变流,可能会引起异常压力波动,甚至造成爆管事故。目前针对水气耦合瞬变流的研究很少考虑动态摩阻的影响,往往会低估瞬变过程能量衰减。对此,引入一种高效准确的简化加权类动态摩阻模型,建立考虑动态摩阻的水气耦合瞬变流模型。同时,采用虚拟塞法避免了特征线法在水气交界面的动态追踪时数值插值和求解的复杂。对比分析该模型计算结果与不考虑动态摩阻模型计算结果、试验数据,发现考虑动态摩阻的模型能更好地预测气团压力衰减和耗散,与试验压力峰值更为接近;入口压力越大,初始气团越小,动态摩阻对压力波动衰减的影响越大。