管系内一维可压缩流动数值建模与特性分析

• 作者: 陈玉涛 瞿叶高 周劭翀 周莹 武桐 彭志科
• 来源期刊: 应用力学学报
• 关键词: 管系 可压缩流体 有限体积方法 HLLC格式 黎曼求解器
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 11-17
• 页数: 7页
• 分类号: O354.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.38.01.A070

摘要

针对复杂管系内可压缩流体,基于有限体积法,采用HLLC(Harten-Lax-van Leer Contact)格式和黎曼求解器构建了有限控制体数值离散方法,引入虚拟节点用于连接有限控制体,借助虚拟节点给出控制体之间数值通量的计算格式,发展了一种管道内一维流动数值建模方法.针对含有分支管路的管系,在管道连接部位构建了分支管路拟一维流动数值计算模型.基于所发展的一维流动数值方法,建立了变径管道和含60°分支管道内流动计算模型,验证了该方法的收敛性和有效性;基于虚拟节点的数值格式处理变径管激波问题具有一定精度优势.研究了变径管和分支管模型中可压缩流体激波、稀疏波等的传播机理,分析了管径对相邻支管压力的影响,为工程管路设计提供了参考.