Modelování tlakových pulsací v potrubí

Abstract

V této diplomové práci je řešena problematika vodního rázu v pružném potrubí s vlivem tuhosti a tlumení v materiálu trubice. Matematický model je zpřesněn o vliv tlakově závislé rychlosti zvuku v kapalině tvořené směsí voda-vzduch. Pro potřeby numerického řešení je odvozeno schéma tzv. zobecněné metody charakteristik s nezávislým časovým krokem. Tato metoda je na jednoduchém příkladu konfrontována s běžně používanou metodou charakteristik a numerickým schématem typu Lax Wendroff. V závěru práce je odvozený model, řešený zobecněnou metodou charakteristik, experimentálně ověřen.This diploma thesis deals with problem of water hammer in pipes affected by viscoelastic behavior of pipe material. Mathematical model uses pressure dependent speed of sound in water air mixture. For purpose of numerical solution the Method of Characteristics with independent time step is introduced. This method is compared with commonly used methods such as Method of Characteristics (MOC) and Lax Wendroff scheme. Derived model, solved with Method of Characteristics with independent time step, is verified with experimental simulation.