QUINTELA, Pedro; PEREZ PARRA, Jean Carlos; USECHE CASTRO, Lelly    LAPO PALACIOS, Miguel. Simulation of Transient Flow in Gas Pipelines Using the Finite Volume Method. []. , 7, 2, pp.17-26. ISSN 1390-7697.  https://doi.org/10.26423/rctu.v7i2.534.

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The transient flow analysis is fundamental to the simulation of natural gas process, in order to adjust the system to real operative conditions and to obtain the highest level of efficiency, compliance and reliability. The simulation of natural gas pipelines and networks requires mathematical models that describe flow properties. Some models that have been developed year after year based on the laws of fluid mechanics that govern this process, interpreted as a system of equations difficult to solve. This investigation describes the fully implicit finite volume method for natural gas pipeline flow calculation under isothermal conditions and transient regime. The simplification, discretization scheme and implementation equations are approached throughout this paper. The model was subjected to two evaluations: sinusoidal variation of the mass flow and opening-closing valve at the outlet of the pipeline, it is compared with two models: fully implicit finite difference method and method of characteristics. This method proved to be efficient in the simulations of slow and fast transients, coinciding the flow oscillations with the natural frequency of natural gas pipeline.

El análisis de flujo transitorio es fundamental en la simulación del procesamiento del gas natural, ya que permite ajustar los sistemas a condiciones operacionales que permitan obtener altos niveles de eficiencia. La simulación de tuberías y redes de gas natural requiere de modelos matemáticos que describen las propiedades del fluido. Existen modelos que se han desarrollado con base en las leyes de la mecánica de los fluidos que rigen estos procesos, y que presentan ecuaciones difíciles de resolver. En esta investigación se describe el método de volúmenes finitos totalmente implícito para el cálculo de flujo en líneas de gasoducto, bajo condiciones isotérmicas y régimen transitorio. La simplificación, discretización y la implementación de las ecuaciones son abordados a largo de este documento. El modelo fue sometido a dos evaluaciones: variación sinusoidal del flujo másico y apertura-cierre de válvula a la salida del gasoducto, mediante la comparación de dos modelos: método de diferencias finitas totalmente implícito y método de las características. Este método resultó ser eficiente en las distintas simulaciones de transitorios lento y rápido, coincidiendo las oscilaciones de flujo con su frecuencia natural.

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