Basic pipe flow computations

Abstract

ÖZET TEMEL BORU AKIM HESAPLAMALARI IŞI K.Ahmet Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Süha Sevük Temmuz 1987, 158 s ahi f e Bu tezde, boru sistemlerinde düzgün akımların ve hidrolik geçişle rin, denge bacalarında kitle salınımlarının sayısal çözümleri mikro bil gisayarlar için `Basic` dilinde yazılarak programlar geliştirildi. Düzgün akımlar için oluşturulan bilgisayar programı Hardy-Cross çözüm tekniğini kullanır ve pompalar, su depoları ve vanaları ihtiva eden boru şebekelerini idare eder. Hidrolik geçişlerin (su darbesi) çözümü için oluşturulan program, sayısal çözüm tekniği `Karakteristik method` u kullanır ve değişik olası üst ve alt sınır koşullarında meydana gelen geçiş problemlerini yönetir. Denge bacalarında kitle salınım! arı sayısal çözümü, değişik sonlu farklar teknikleri kullanılarak incelendi ve `Basit Aritmetik metodu` kul lanılarak değişik akım şartları ve tank çeşitleri için bilgisayar program ları geliştirildi. Herbir bilgisayar programının kullanımı örneklerle gösterildi. ANAHTAR KELİMELER: Boru akımları, Şebekeler, Su darbesi, Kitle salimini, Sonlu farklar metodu. -iv-

ABSTRACT `BASIC` PIPE FLOW COMPUTATIONS : I ŞIK, Ahmet M.S. in Civil Engineering Supervisor: Prof.Dr.A.Suha SEVÜK July 1987, 158 pages In this thesis, programs are developed for microcomputers in the Basic Language for the numerical solution of; steady flows and hydraulic transients in pipe systems, and mass oscillations in surge tanks. Computer program for the steady flows, utilizes the Hardy-Cross solution technique and it can handle pipe networks including pumps, reservoirs and valves. The program for the solution of hydraulic transients (waterhammmer) utilizes the `Method of Characteristics` numerical solution technique and it can handle transient problems in a pipeline, resulting from various possible upstream and downstream boundary conditions. Numerical solution of Mass oscillations in surge tanks are first investigated using various `Finite difference techiques`, and then computer programs are developed using `Simple-Arithmetic-Method` for various flow conditions and tank variations. Use of each computer program is illustrated by examples. KEYWORDS: Pipe flows, Networks, Waterhammer, Mass oscillation, Surge tank, Finite differences method, -iii-