Особенности теплогидравлического расчета магистральных газопроводов, эксплуатируемых в сложных неизотермических условиях

• Автор: Пятакова, Ольга Алексеевна
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ
УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ
1.1 Обзор научных исследований в области установившегося течения газа
в трубопроводе
1.2 Критический анализ научных исследований в области
установившегося течения газа в трубопроводе
1.3 Цель и задачи диссертационной работы
2 ТЕОРИЯ ОДНОМЕРНОГО УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА
В ТРУБОПРОВОДЕ
2.1 Система дифференциальных уравнений теории установившегося
течения газа в трубе
2.2 Уравнение состояния природного газа
2.3 Исследование полной системы уравнений, описывающей
установившееся неизотермическое течение газа в газопроводах
2.4 Применение численных методов для изучения стационарных
неизотермических режимов работы газопроводов
2.5 Моделирование установившегося неизотермического течения газа в
трубопроводе
2.5.1 Точный метод расчета стационарного течения газа в трубопроводе
2.5.2 Приближенный метод расчета стационарного течения газа в трубе,
основанный на пренебрежении эффектом Джоуля-Томпсона
2.5.3 Приближенный метод расчета стационарного течения газа в трубе,
основанный на использовании постоянного значения коэффициента Джоуля-Томпсона

3 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ
3.1 Компьютерная программа «Термит»
3.2 Исследование влияния параметров стационарной работы газопровода
на выбор метода теплогидравлического расчета
3.2.1 Оценка влияние коэффициента теплопередачи при выборе метода
теплогидравлического расчета
3.2.2 Оценка влияния давления газа на входе в трубопровод при выборе
метода теплогидравлического расчета
3.3 Сравнение методов теплогидравлического расчета на примере
морского участка газопровода
3.4 Выводы и рекомендации, регламентирующие области применения
точного и приближенных методов расчета стационарного течения газа в трубопроводе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СТАЦИОНАРНОЙ РАБОТЫ
ГАЗОПРОВОДОВ В СЛОЖНЫХ ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
4.1 Тепловые режимы работы газопроводов, транспортирующих газ при
температуре ниже температуры окружающей среды
4.2 Идентификация параметров эксплуатации участка газопровода в
неизотермических условиях
4.3 Расчет газопроводов, транспортирующих природный газ в условиях
переменности температуры окружающей среды и коэффициента теплопередачи
4.4 Уточненная формула для расчета пропускной способности
газопроводов с большим перепадом высотных отметок

4.5 О возможности гидравлических ударов в магистральных газопроводах
высокого давления
4.6 Особенности теплового расчета магистральных газопроводов с учетом
сверхвысоких давлений, больших перепадов высот и действия эффекта Джоуля-Томпсона
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ
ГЛУБОКОВОДНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
5.1 Актуальность и перспективы развития транспорта природного газа по
морским подводным трубопроводам
5.2 Общая характеристика глубоководных газопроводов
5.3 Подготовка и анализ исходных данных для теплогидравлических
расчетов морских участков газопроводов
5.3.1 Профиль глубоководных газопроводов «Голубой поток» и «Южный
поток»
5.3.2 Коэффициент гидравлического сопротивления
5.3.3 Обобщение информации об окружающей среде. Наружная
температура. Расчет коэффициента теплопередачи
5.3.4 Эксплуатационные характеристики системы
5.4 Исследование режимов работы газопровода «Голубой поток»
5.5 Исследование режимов работы газопровода «Южный поток»
5.6 Выводы по результатам исследования режимов работы
глубоководных газопроводов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

подходе давление р(Ь), вообще говоря, не будет равным заданному значению рь, поэтому необходимо использовать метод последовательных приближений, в данном случае он называется метод пристрелки.
Суть алгоритма итерационного метода пристрелки состоит в следующем. Сначала назначают интервал (0,С>М) значений, в котором может находиться массовый расход газа: 0 < С>ы < <Змга". В качестве первого приближения выбирают расход <3М -0м“/2. и для него выполняют расчет, решая соответствующую задачу №1: р(0) = р0, Т(0) = То, Ом=С>м- в результате расчета определяют значение р-'(Ь) давления в конце участка х = Ь трубопровода. Возможны два варианта:
• если, окажется, что р(Ь)>р,, то это означает, что массовый расход
газа в первом приближении был выбран слишком малым, поэтому его следует увеличить и в качестве второго приближения взять <3„|2)=0,5.(<гм- + (3„<,>);
• если же окажется, что р(Ь)<р,, то это означает, что массовый расход
газа в первом приближении был выбран слишком большим, поэтому его следует уменьшить и в качестве второго приближения взять
<3М(2) = 0,5 (о + С)м). После выбора массового расхода второго приближения, расчет по'методу решения задачи №1 повторяют заново и определяют новое значение р® (Ь) в конце участка газопровода.
Этот алгоритм, в котором выбор итераций определяется делением интервала пополам, быстро сходится и позволяет найти такое значение С>м*, для которого давление р. (Ь) в конце участка газопровода окажется весьма близким к давлению р,, данному в условии задачи, т.е. отличным от него не