АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОМ ГАЗОПРОВОДЕ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ РАСХОДА ГАЗА

Фиков А.С.

101 просмотров

Фиков А.С.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОМ ГАЗОПРОВОДЕ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ РАСХОДА ГАЗА *

Аннотация:
в данной статье излагаются результаты аналитического решения системы дифференциальных уравнений, описывающих изотермическое течение жидкости по трубопроводам, применительно к задаче расчета переходного процесса в газопроводах переменного сечения при скачке расхода газа

Ключевые слова:
переходный процесс, транспорт природного газа, параметр линеаризации

Изотермическое течение природного газа можно описывается системой дифференциальных уравнений в частных производных [1], которую как правило приводят для случая постоянного поперечного сечения. В силу нелинейности уравнения движения решение такой системы даже для случая участка трубопровода неизменного диаметра является сложной задачей, связанной с необходимостью линеаризации уравнения движения и поиска оптимального значения параметра линеаризации. При необходимости поиска решения применительно к телескопическим газопроводам задача многократно усложняется ввиду необходимости определения граничных условий в местах перехода диаметра. Предложено систему дифференциальных уравнений привести к виду, учитывающему изменяющееся поперечное сечение. С целью получения компактного решения использована система относительных величин: Здесь под F и G понимается отклонение силы давления и массового расхода газа от стационарных значений до начала переходного процесса, под x и t – относительные значения координаты трубопровода и времени, a – параметр линеаризации, являющийся функцией координаты. При решении данной системы источник газа помещен в начало трубопровода ( x  0 ), на его конце ( x 1 ) происходит скачок расхода газа на величину G . Получено решение системы дифференциальных уравнений для случая поддержания давления газа у источника неизменным. Функция отклонения давления газа от стационарного значения запишется:           2 2 · 2 1 1 , 2 · · 2 · sin · 2cos · sin · · k a t k k k k k k k G G b a p x t a x a e b t b t x S S a b                     . Массовый расход газа в любой точке газопровода можно определить по выражению:           · 1 1 , 2 sin · cos · cos · k a t k k k k k k a G x t G Ge b t b t x b                   . Здесь 2· 1 2 k k     ; 2 2 k k b a    . Оптимальное значение параметра линеаризации оперяется исходя из принципов, предложенных в работе [2]:       0 0 0 1 1 2 2 0 0 , 0 · · , 0 · · ср с ср с ср n n с i n ср n i с i n n i i L G B n L S p x a x G B B S x L L n x p x S S L                                 , где n – индекс участка трубопровода неизменного сечения, L – дина телескопического трубопровода, м; Li – длина i -го участка трубопровода неизменного сечения, м; i S –относительное значение площади живого сечения i -го участка трубопровода; ср Gс , ср с p – среднеарифметические относительные значения массового расхода газа и давления в стационарных режимах до и после переходного процесса. Параметр Bi определяется по выражению: · 8· i i i i L B    , где i – коэффициент гидравлического сопротивления i -го участка трубопровода; i  –гидравлический радиус i -го участка трубопровода.

Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №12 (33) том 1

Ссылка для цитирования:

Фиков А.С. АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОМ ГАЗОПРОВОДЕ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ РАСХОДА ГАЗА // Вестник науки №12 (33) том 1. С. 127 - 129. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3861 (дата обращения: 25.04.2024 г.)

Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/3861

Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com

* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.