«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Программный модуль для расчета неизотермического течения жидкости в сложных трубопроводных системах

УДК: 621.644.01
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: расчет трубопровода, трубопроводные сети, метод узловых давлений, неизотермическое течение

Аннотация:

Статья посвящена исследованию одного из способов расчета сложных трубопроводных сетей – метода узловых давлений. В статье приводятся основные гидравлические законы, моделирующие течение жидкости в трубопроводе. Описывается классический метод узловых давлений, а также предлагается его модификация, позволяющая обобщить предлагаемый алгоритм для выполнения гидравлического расчета в случаях неизотермического течения жидкости. Приведен пример расчета с демонстрацией получаемых значений на каждом шаге алгоритма. Выполнен анализ численной сходимости метода, с демонстрацией графиков зависимости количества итераций от начальных приближений. Кроме того, предложен написанный авторами программный код, который позволяет выполнять расчеты трубопроводных сетей модифицированным методом узловых давлений.

Список литературы:

1. Тухбатуллин Ф.Г., Рубинский С.С. Методика автоматизированного определения оптимальной трассы газопровода от источника газоснабжения до конечного потребителя // Тр. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2023. – № 2(311). – С. 109–117. – DOI: 10.33285/2073-9028-2023-2(311)-109-117
2. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. – М.: Наука, 1985. – 279 с.
3. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. – М.: Издат. центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2012. – 456 с.
4. Корельштейн Л.Б., Пашенкова Е.С. Опыт использования методов глобального градиента и декомпозиции при расчете установившегося неизотермического течения жидкостей и газов в трубопроводах // Мат. моделирование трубопроводных систем энергетики: тр. XI Всерос. науч. семинара с междунар. участием "Мат. модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем", Иркутск, 01–06 июля 2008 г. – Иркутск: Ин-т систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, 2008. – С. 52–63.
5. Михайловский Е.А., Новицкий Н.Н. Модифицированный метод узловых давлений для расчета потокораспределения в гидравлических цепях при нетрадиционных замыкающих соотношениях // Науч.-техн. ведомости СПбГПУ. Физ.-мат. науки. – 2015. – № 2(218). – С. 30–42.
6. Михайловский Е.А. Разработка и апробация технологии объектно-ориентированного моделирования гидравлических цепей на примере задач потокораспределения: дис. … канд. техн. наук: 05.13.18. – Иркутск, 2018. – 142 с.
7. Библиотека SciPy для языка программирования Python с открытым исходным кодом. – URL: https://scipy.org (дата обращения: 17.08.2024).
8. Епифанов С.П., Зоркальцев В.И. Приложение теории двойственности к моделям потокораспределения // Вычислит. технологии. – 2009. – Т. 14, № 1. – С. 67–79.
9. Епифанов С.П., Зоркальцев В.И. Задача потокораспределения в неклассической постановке // Сиб. журн. индустриальной математики. – 2010. – Т. 13, № 4(44). – С. 15–24.