UTILIZING EXCEL SOLVER FOR COMPLEX PIPE NETWORK ANALYSIS AND DEVELOPMENT OF AN EDUCATIONAL TOOL

Nasreddin N. Al-Zalitani and Esam M. Hamza


Department of Mechanical and Industrial Engineering,
Faculty of Engineering, University of Tripoli- Libya.

E-mail: n.alzletunai@uot.edu.ly
Received 12 March 2024, revised 28 March 2024, accepted 14 May 2024

الملخص



تهدف هذه الدراسة إلى تحسين منهجية التحليل لشبكات الأنابيب المعقدة. حيث تم اقتراح مقاربة منهجية تتضمن صياغة معادلات الاستمرارية ومعادلات فَقْد الضغط من خلال تطبيق كل من أداة (Excel Solver) وطريقة (Hardy Cross). علاوة على ذلك ساعد استخدام الوظيفة الإضافية (Solver) بمساعد لغة البرمجة (Visual Basic for Application) في توسيع نطاق الدراسة لتتجاوز التحليل النظري، حيث تم تطوير أداة تعليمية وبالتالي توفير موارد عملية لتنمية القدرة على فهم طرق تحليل تدفق عبر شبكات الأنابيب. أيضاً بما أنه تم إجراء تحسين لتحديد قيم معدلات التدفق فقد لوحظ انخفاض كبير في الوقت اللازم لتطبيق النهج التكراري دون أن يؤثر ذلك على دقة الحساب. من ناحية أخرى، قامت الأداة التعليمية المطورة باستكشاف وشرح تحليل أنظمة الأنابيب البسيطة والمعقدة بسهولة وفعالية.


ABSTRACT



This study aims to enhance the analysis methodology for complex pipe networks. An approach was proposed involving the formulation of continuity and head loss equations adapted through the application of both Excel Solver and the Hardy Cross methods. Furthermore, using Solver add-in with the aid of Visual Basic for Application (VBA) helped to extend the study beyond theoretical analysis where an educational tool has been developed, thereby providing a practical resource for further exploration and understanding of such analyzing methods. As the optimization has been conducted and the flow rates values determined, it was observed that there is a significant reduction in the time required for iterative approach while the calculation accuracy was not affected. On the other hand, the developed educational tool has easily and effectively explored the analyzing of simple and complicated piping systems.