Transient flow analysis using explicit and implicit numerical schemes in a non-uniform time-space mesh
Análisis del flujo transitorio usando esquemas numéricos explícitos e implícitos en una malla espacio-tiempo no uniforme
| dc.creator | Twyman, John | |
| dc.date | 2019-04-29 | |
| dc.identifier | http://revistas.ufro.cl/ojs/index.php/rioc/article/view/2082 | |
| dc.description | Method of characteristics (MOC) is a useful and effective algorithm for transient flow modelling in all types of systems, constituting an attractive tool given its level of numerical accuracy and stability. However, a problem arises when it is necessary to discretize the network in order to comply with Courant in all pipelines, a situation that can become critical when the network has one or more pipes of relative short length that can reduce the size of the computational time step, with the risk of slowing down the execution time of the water hammer algorithm. This situation can become critical when the network has one or more pipes of relative short length, where it may become impossible to comply with Courant. It is possible to solve this problem using numerical methods that work with non-uniform and flexible discretizations, this together with mathematical expressions that allow efficiently address the problem of excessively short pipes, allow calculating the transitory state variables without the need to comply with Courant. It is concluded that the methodologies with non-uniform and flexible discretization are easy to program and allow avoid the Courant effect, which allows obtaining results comparable to the exact result without incurring a significant expenditure of computational resources (memory and execution time) | en-US |
| dc.description | El método de características (MC) es un algoritmo útil y eficaz para la modelación del flujo transitorio en todos los tipos de sistemas, constituyendo una herramienta atractiva dado su nivel de precisión numérica y estabilidad. Sin embargo, surge un problema cuando es necesario discretizar la red para cumplir con Courant en todas las tuberías, una situación que puede ser crítica cuando la red tiene uno o más tramos de longitud relativamente corta donde puede ser imposible cumplir con Courant, reduciendo el tamaño del paso de tiempo con riesgo de ralentizar el tiempo de ejecución del algoritmo de golpe de ariete. Esta situación puede volverse crítica cuando la red tiene uno o más conductos de longitud relativamente corta, donde puede ser imposible cumplir con Courant. Es posible resolver este problema utilizando métodos numéricos que funcionan con discretizaciones no uniformes y flexibles, esto junto con expresiones matemáticas que permiten abordar de manera eficiente el problema de las tuberías excesivamente cortas, lo que permite calcular las variables de estado transitorias sin la necesidad de cumplir con Courant. Se concluye que las metodologías con discretización no uniforme y flexible son fáciles de programar y permiten evitar el efecto de Courant, permitiendo obtener resultados comparables al resultado exacto sin incurrir en un gasto significativo de recursos computacionales (memoria y tiempo de ejecución) | es-ES |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | spa | |
| dc.publisher | Departamento de Ingeniería de Obras Civiles | es-ES |
| dc.relation | http://revistas.ufro.cl/ojs/index.php/rioc/article/view/2082/1858 | |
| dc.source | Journal of Construction and Civil Engineering; Vol. 9 No. 1 (2019); 18-29 | en-US |
| dc.source | Revista Ingeniería De Obras Civiles; Vol. 9 Núm. 1 (2019); 18-29 | es-ES |
| dc.source | 0719-0514 | |
| dc.source | 0719-0514 | |
| dc.subject | Water hammer Implicit finite-difference method (IFDM) | en-US |
| dc.subject | Method of characteristics (MOC) | en-US |
| dc.subject | Pipe network | en-US |
| dc.subject | Método de diferencias finitas implícito (MDFI) | es-ES |
| dc.subject | Método de las características (MC) | es-ES |
| dc.subject | Red de tuberías | es-ES |
| dc.title | Transient flow analysis using explicit and implicit numerical schemes in a non-uniform time-space mesh | en-US |
| dc.title | Análisis del flujo transitorio usando esquemas numéricos explícitos e implícitos en una malla espacio-tiempo no uniforme | es-ES |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion |