Методы расчета переходных процессов в сложных магистральных трубопроводах

• Автор: Аскер-Заде, Барат Абдул Халыг кызы
• Шифр специальности: 05.15.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Баку
• Количество страниц: 339 c. : ил

1. Математическая модель насосного агрегата, установленного в любой точке магистрального трубопровода
2. Разработка метода расчета переходных.процессов в любой точке магистралвноге трубопровода при пуске насосного агрегата на открытую напорную
задвижку
3. Разработка метода расчета перегрузок по давлению в линейной части магистрального трубопровода при известной характеристике давления на приеме

отключившейся промежуточной насосной станции .

4. Сопоставление полученных результатов с экспериментальными данными.

Глава У. Переходные процессы в сложных разветвленных

неоднородных магистральных трубопроводных системах Х

I.Математические модели насосных агрегатов насосных станций магистральных трубопроводов, работающих

по схеме из насоса в насос

2.Разработка метода расчета переходных процессов в неоднородных магистральных трубопроводах,работающих по схеме из насоса в насос, при отключении промежуточной насосной станции .
3.Расчет изменения давления при выводе на резким неоднородного магистрального трубопровода, работающего по схеме из насоса в насос.
4.Разработка метода расчета переходных процессов в разветвленных магистральных трубопроводах, работающих по схеме из насоса в насос, при
отключении лромезкуточной насосной станции
5.Расчет перегрузок по давлению на участках неоднородного магистрального трубопровода, работающего по схеме из насоса в насос, при заданных произвольных характеристиках давлений на
концах трубы
6.Сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.
Выводы
Литература


И.Муравьевой показано, что недостатком метода конечных разностей по явной схеме является то, что при этом требуется выдержать определенное соотношение между шагом по времени и шагом по координате длины, существенно увеличивающих объем вычислений. В работе Л. В.Полянской метод характеристик применен для расчета переходных процессов,описываемых телеграфными уравнениями в магистральном нефтепроводе,оборудованном центробежным насосным агрегатом. Рассматривается процесс отключения насосного агрегата и при расчете учитываются инерционное свойство, а также влияние крутизны Н0 характеристики отключенного насосного агрегата на возникающие динамические процессы в исходной системе. Однако, недостатком метода характеристик является трудоемкость проведения по нему расчетов переходных процессов б магистральных трубопроводах ,, . Кроме того, как показано в работе , составление программ расчета по методу характеристик также требует больших затрат труда, даже для простых схем трубопроводов, что ограничивает его применение для расчета переходных процессов в сложных трубопроводных системах. Как показывает проведенный анализ Л. Б.КубланоЕским, А. И.Муравьевой И метод конечных разностей по неявной схеме, лишен вышеуказанных недостатков по сравнению с двумя предыдущими численными методами. Таким образом, методы расчета неустановившихся движений в магистральных трубопроводах с учетом наличия ШС и ответвлений, по которым происходит отбор или подача транспортируемой нефти, вызывает целый ряд трудностей как в процессе их эксплуатации, так и при расчете систем автоматического регулирования и защиты трубопроводов при аварийных режимах. В связи с этим, возникает необходимость в дальнейшем развитии исследования переходных процессов в магистральных трубопроводах. Удобным, с нашей точки зрения, является применение теории импульсных систем для решения этой задачи. Теория импульсных систем, как самостоятельное направление, возникла всего около двадцати лет тому назад. Первые ее результаты были получены, а затем развиты и систематизированы в работах Я. З.Цыпкина , . При этом в качестве математического аппарата используется дискретное преобразование Лапласа. На основе теории импульсных систем в большой серии работ проводимых под руководством членкорр. АН Азерб. ССР, д. Я.Б. Кадымова продолжена начатая еще в г. Приведение процессов происходящих в исходной непрерывной системе с распределенными параметрами к импульсным системам существенно упрощает математические выкладки, так как при этом
происходит изменение структуры уравнений. Характеристические уравнения из трансцендентной формы переходят к алгебраическим. В обзорной работе профессора А. Г.Бутковского Гэ , отражающей научное направление ведущих Советских ученых, активно работающих в области теории и приложений систем управления с распределенными параметрами, отмечены важные достоинотва работ профессора Я. Б.Кадымова и его учеников, проводимых в области разработки эффективных инженерных методов расчета переходных процессов в сиотемах с распределенными параметрами. На основе указанного подхода для расчета переходных процессов в системах с распределенными параметрами были разработаны два метода. Первый аналитический позволяющий получить решение в общем виде. Второй метод относится к численным методам. При этом переходные процессы отыскиваются простыми рекуррентными соотношениями лето реализуемыми на ЦВМ. В работе Я. Б.Кадымова при такой постановке получено аналитическое решение волнового уравнения в виде элементарных решетчатых функций, исключающих из решений бесконечные ряды, что существенно упрощает математические выкладки. В этой работе, также, даны аналитические решения телеграфных уравнений для начальной точки х. Г 1,5 о коэффициент затухания, Т , X время распространения волны в один конец объекта с распределенными параметрами. При этом была проведена аппроксимация бесконечной суммы, в которую входят функции Бесселя, решетчатыми функциями. Для аппроксимации были выбраны такие функции, которые представляются достаточно простыми выражениями, хорошо совпадающими с аппроксимируемыми функциями на интересующих нас интервалах времени при численных значениях коэффициентов. В работе Я. Б.Кадымова, З. Я.Кулиева, А.