Вероятностные модели и методы анализа режимов функционирования трубопроводных систем

• Автор: Вантеева, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 161 с.

Содержание
Введение.
1. Краткая характеристика современных проблем и методов анализа функционирования трубопроводных систем и постановка вопросов.
1.1.Краткая характеристика современных трубопроводных систем, особенностей и проблем их функционирования.

1.2.Задачи анализа режимов трубопроводных систем и существующая

практика их решения.

1.3. Обзор литературы по вопросам моделирования и анализа режимов работы ТПС.

1.4. Исходные положения и постановка задач исследования

2. Вероятностные.модели и методы расчета установившегося потокораспределения в трубопроводных системах
2.1. Постановка задачи вероятностного расчета потокораспределения и общая схема ее решения.

2.2. Моделирование внешних воздействий.

2.3.Особенности моделирования гидравлических режимов и аналитические
соотношения для ковариационных матриц.
3. Имитационное моделирование функционирования трубопроводных систем на основе вероятностных моделей потокораспределения
3.1. Цели и задачи имитационного моделирования.
3.2. Вероятностные модели динамики потокораспределения.
3.3.Квазидинамический подход к моделированию динамики режимов работы ТПС
3.3.1. Модели динамики возмущающих воздействий
3.3.2. Квазидинамические модели потокораспределения.
3.4. Расчет показателей функционирования ТПС на основе вероятностного
моделирования режимов
4. Численное исследование и апробация разработанных моделей и
алгоритмов
4.1 .Исследование адекватности разработанных вероятностных
моделей
4.2.Алгоритмизация процессов имитационного моделирования
4.3.Примеры практической апробации.
Основные выводы и результаты.
Литература


Выполнен обзор научно-методической и нормативной литературы по вопросам моделирования, расчета и анализа режимов работы ТПС. Дана содержательная постановка цели и задач исследования. Во второй главе рассматривается постановка задачи вероятностного моделирования ТПС, а также общая схема ее решения. Излагается методика моделирования внешних воздействий в вероятностной форме. Приводятся аналитические соотношения для расчета вероятностных характеристик потокораспреде-ления для основных случаев задания ГУ. В третьей главе приводится содержательная постановка задачи имитации функционирования режимов ТПС во времени. Излагаются основные положения предлагаемого квазидинамического подхода для ее решения, обеспечивающего рациональное сочетание точности расчетов и их трудоемкости. Даются обоснования привлекаемых моделей и вычислительной процедуры, предусматривающей переменный шаг по времени. Рассматриваются вопросы получения вероятностных показателей функционирования ТПС, зависящих от параметров режима. Четвертая глава посвящена прикладным вопросам вероятностного моделирования ТПС. Приведены результаты исследования адекватности разработанных моделей, как реальным процессам, так и в сопоставлении с эталонными методами расчета. ТПС, и методики их практического применения. Приведены результаты численной апробации разработанных моделей и программ на условных примерах и реальных схемах водоснабжаюших систем. В заключении представлены основные результаты работы. В приложениях помещены: исходная информация для расчета статистических характеристик водопотребления (приложение 1); исходная информация и результаты расчета (приложение 2, 3) по предложенным в диссертации методикам для реальной водопроводной сети м-на Солнечный г. Иркутска. Общая характеристика современных трубопроводных систем различного типа и назначения. Трубопроводные системы (ТПС) представлены весьма широким спектром объектов, различающихся назначением (тепло-, водо-, нефте- и газоснабжение), масштабами (региональные, городские, поселковые и т. НС), аккумулирующих емкостей и др. Исторически сложилось так, что первыми представителями ТПС стали водоснабжающие системы (ВСС), призванные обеспечивать потребителей нужным количеством холодной питьевой воды требуемого качества. Они имеют, как правило, многокольцевую схему и состоят из источников воды, НС, аккумулирующих емкостей, трубопроводов и водоразборной арматуры. ВСС широко распространены по всему миру, практически любой город имеет систему во-, доснабжения той или иной сложности. Протяженность водопроводных сетей в России составляет порядка 3 тыс. Неравномерность распределения по территории страны природных источников питьевой воды вызывает необходимость создания систем, транспортирующих воду на большие расстояния. Соответствующие системы называются системами групповых водопроводов (СГН). Это чрезвычайно сложные и дорогостоящие объекты с протяженными магистральными сетями большого диаметра. Например, Казахстанско-Сибирская система групповых водопроводов охватывает территорию млн. Существующие системы тепло-, водо- и газоснабжения (низкого давления) жилых зданий, предприятий и других категорий потребителей, обеспечивающие их горячей, холодной водой и газом, сложились в России во второй половине -го века в период интенсивного развития городов и промышленности. Назначением теплоснабжающих систем (ТСС) является снабжение потребителей теплом и горячей водой в нужном количестве заданного качества. ПС, тепловых пунктов, камер, трубопроводных участков (как правило, они имеют двухтрубное исполнение), элеваторных узлов, приборов отопления и водоразборной арматуры. Тепловое хозяйство страны включает 5 теплоэнэргоцентралей (ТЭЦ), около 6,5 тыс. Гкал/час, более 0 тыс. ЦП потребителям. Функционирование ТПС осуществляется в условиях постоянного изменения множества факторов целенаправленного и случайного характера, влияющих на режимы их работы. Основные тенденции и проблемы развития ТПС. За последние десятилетия наметились как негативные, так и позитивные тенденции в развитии ТПС. ТПС.