Т. 326, № 12

Численно-аналитическая модель транспортировки газа по линейному участку газопровода

Работа посвящена решению актуальной задачи повышения энергоэффективности процессов транспортировки газа. Цель работы. Создание вычислительной модели процесса транспортировки газа, обладающей достаточной точностью и приемлемой вычислительной сложностью для решения задачи оптимального распределения нагрузки между оборудованием компрессорных цехов газопровода. Методы исследования. Аналитическая модель процесса, изначально сформулированная в виде уравнения теплопроводности с учётом пространственного распределения температуры потока, с помощью методов структурной теории распределённых систем представлена в виде системы из распределённых передаточных функций. Задача рассматривается в одномерной постановке, взаимное влияние температурных полей потока и грунта описывается за счёт включения соответствующих слагаемых в правые части уравнений. Компьютерное моделирование и параметрическая идентификация полученной системы выполнены в пакете численного моделирования нелинейных динамических систем с сосредоточенными параметрами. Переход от распределённого представления к многосвязной сосредоточенной системе осуществлён за счёт аппроксимации распределённых сигналов по пространственной координате. Точность аппроксимации определяется количеством имеющихся точек контроля температуры по длине участка транспортировки газа. Идентификация системы проводилась по результатам пассивного эксперимента. Результаты. Предложен подход к созданию компьютерной модели температуры газа на выходе линейного участка газопровода, учитывающий пространственную распределённость процесса теплоотдачи потока газа. В модели учтены изменяющаяся скорость потока, взаимное влияние температурных полей грунта и потока газа, влияние температуры воздуха. Приведён результат идентификации модели. Проведён анализ преимуществ и недостатков разработанной модели. Разработанная вычислительная модель процесса транспортировки газа по линейному участку обладает всеми необходимыми параметрами для использования её при оптимизации режимов работы оборудования компрессорных цехов газопровода.

Ключевые слова:

электронный ресурс, газопроводы, компрессорные цехи, линейные участки, температурные поля, объекты с распределенными параметрами, потоки, численно-аналитические модели, идентификация,

Авторы:

Данилушкин Александр Иванович

Данилушкин Иван Александрович

Скачать PDF