Análisis implícito del flujo transitorio de agua con aire disuelto

Abstract

[EN] The implicit finite-difference method (IFDM) for solving a system that transports water with dissolved air using a fixed (or variable) rectangular space-time mesh defined by the specified time step method is applied. The air content in the fluid modifies both the wave speed and the Courant number, which makes it inconvenient to apply the traditional Method of Characteristics (MOC) and other explicit schemes due to their impossibility to simulate the changes in magnitude, shape and frequency of the pressures train. The conclusion is that the IFDM delivers an accurate and stable solution, with a good adjustment level with respect to a classical case reported in the literature, being a valid alternative for the transient solution in systems that transport water with dissolved air.

[ES] Se aplica el método de diferencias finitas implícito (MDFI) para resolver el flujo transitorio en un sistema que transporta agua con aire disuelto utilizando una malla espacio-tiempo rectangular fija (o variable) definida por el método del paso de tiempo especificado. El contenido de aire en el fluido modifica tanto la velocidad de la onda como el número de Courant, lo cual hace inconveniente aplicar el Método de las Características (MC) tradicional y otros esquemas explícitos debido a su imposibilidad para simular los cambios en la magnitud, forma y frecuencia del tren de presiones. La conclusión es que el MDFI entrega una solución precisa y estable, con un buen nivel de ajuste respecto de un caso clásico reportado en la literatura, siendo una alternativa válida para la solución del transitorio en sistemas que transportan agua con aire disuelto.