Transient dynamikk i gasstransport

Abstract

Beregningsmodeller som i dag brukes til prediksjon og overvåkning av gasstransport, er stort sett basert på 1 dimensjonale betraktninger. Friksjonsfaktoren som brukes i disse modellene er gjerne av typen Colebrook-White, og er i grunn bare gyldig for stasjonære forhold. Det er usikkerhet knyttet til hvor nøyaktig denne type friksjonsfaktor vil være under transiente forhold, som ved oppstart og nedstenging. Målet med oppgaven er å gjøre numeriske simuleringer for turbulent strømning relatert til gasstransport. Dvs. transient og stasjonær strømning med høye Reynoldstall. Turbulensmodellen skal være to-dimensjonal. Resultatene fra 2D modellen skal sammenlignes med Colebrook-White løsningen. Det kan forenkles ved å se bort i fra kompressibilitet og termiske effekter.Den to-dimensjonale turbulens modellen eTabellres i beregningsvektøyet Fluent 6.3Valgt 2D turbulensmodell er standard modell av typen Lav Reynoldstall modell Beregningsnettet har blitt konstruert i programmet Gambit 2.4.6.1D turbulensmodell løses analytisk og resultatene sammenlignes i Matlab med 2D resultatene. Simuleringen for både 1D og 2D modellen har blitt utført for to hovedkategorier: Stasjonært og TransientFor stasjonær simulering er det fokusert på strømning med forskjellige Reynoldstall,samt hvordan økende overflateruhet påvirker strømningen ved et fast Reynoldstall.For Transient simulering er det sett på 2 hovedtilfeller. Det første er oppstart av en strømning med en konstant trykkgradient. Det siste tilfelle er en nedramping av strømningen, ved at trykkgradienten sette lik null.Det har viser seg at det er vesentlig forskjell på 1D og 2D modellen. Det er vanskelig å bestemme nøyaktigheten på resultatene, så en naturlig fortsettelse på oppgaven er å gjøre eksperimenter. Det kan også gjøres mer CFD simuleringer for høyere Reynoldstall enn hva som er gjort i dette prosjektet.