1. Описание прикладных программ

Пакет прикладных программ представлен программами GAZOPR, regimu и regimmg2.

1. GAZOPR – программа является основной для выполнения практических, лабораторных и контрольных работ, и позволяет выполнить любой расчет параметров работы МГ при последовательном использовании ее подпрограмм. Она состоит из двух частей:

• “Лабораторные работы”;

• “ Расчеты”.

Первая часть представлена пятью подпрограммами:

1. ”Условные обозначения”;

2. “Описание экспериментального участка”;

3. “Методика проведения экспериментов”;

4. “Обработка результатов экспериментов”;

5. “Проведение экспериментов”.

Первые четыре подпрограммы имеют справочный или рекомендательный характер.

Подпрограмма “Проведение экспериментов” позволяет выполнить лабораторные работы на модели экспериментального участка газопровода. Параметры участка, свойства газа и характеристика измерительных приборов меняются по вариантам. Предусмотрено выполнение следующих лабораторных работ:

1. распределение давления по длине участка;

2. определение пропускной способности участка;

3. анализ работы участка;

4. определение места утечки газа.

Вторая часть “Расчеты” предназначена для обработки результатов экспериментов и для расчета основных параметров работы газопровода. Она состоит из четырех подпрограмм:

1. “Расчет линейной части”;

2. “Расчет КС”;

3. “Условные обозначения”;

4. “Статистическая обработка результатов”.

Алгоритмы расчета работы линейной части и КС разработаны на базе основных уравнений дисциплины и позволяют определять все основные параметры работы участка МГ.

Расчет линейной части

1. Физические свойства газа.

2. Коэффициент гидравлического сопротивления.

3. Давление в участке:

• давление в любой точке участка Р_х при известных давлениях в начале участка Р₁ и в конце участка Р₂;

• Р_х при известном Р₁;

• Р_х при известном Р₂;

• среднее давление в участке при известных Р₁ и Р₂.

4. Пропускная способность участка:

• газопровод без лупинга;

• газопровод с лупингом, Р₂ постоянно;

• газопровод с лупингом, Р₂ переменно (с учетом характеристики КС).

5. Температура в участке:

• средняя температура в участке Т_ср при известных значениях температуры в начале Т₁ и в конце участка Т₂;

• температура в любой точке участка Т_х при известном Т₁;

• Т_х при известном Т₂.

6. Определение длины лупинга для:

• повышения Р₂;

• повышения пропускной способности участка при постоянной степени сжатия ЦН ε;

• повышение пропускной способности при переменной ε.

7. Определение длины участка и числа КС.

8. Коэффициент расхода и эквивалентный диаметр участка.

Расчет КС.

1. Аппроксимация приведенной характеристики ЦН.

2. Располагаемая мощность ГТУ.

3. Максимальная степень сжатия ГТУ.

4. Степень сжатия ЦН и КС.

5. Температура газа за ЦН и АВО.

6. Определение количества работающих вентиляторов.

7. Потребляемая мощность ГПА КС.

8. Стоимость энергии.

Подпрограмма “Статистическая обработка результатов” позволяет определить среднею величину параметра, среднеквадратичное отклонение σ, точность средней величины.

2. Программа regimu – программа позволяет определить основные параметры работы МГ при совместной работе КС и линейного участка. Характеристика станции учитывается только с точки зрения использования располагаемой мощности ГПА, т.е. предполагается, что нагнетатели могут работать с любой степенью сжатия и при любой производительности в пределах располагаемой мощности приводящих их двигателей.

Алгоритм расчета позволяет получить желаемые значения давления и температуры в конце участка, изменяя производительность участка, степень сжатия КС и количество работающих вентиляторов АВО.

Программа работает в режиме диалога с пользователем. При недостатке информации происходит запрос о предполагаемом значении недостающих параметров работы участка (Т, Р,Q, гидравлический режим). После определения уточненного значения параметра пользователю предоставляется возможность оценить сходимость предположенного и полученного значений и принять решение о целесообразности уточнения. При завершении работы подпрограммы или всей программы на экран монитора выводятся основные результаты расчетов, и пользователь имеет возможность внести необходимые изменения в режим работы участка.

Программа позволяет рассчитать МГ с любым количеством участков, принимая параметры в конце одного участка за начальные параметры последующего участка. Ее можно использовать для предварительного определения режима работы МГ и при проведении оптимизационных расчетов при всех формах СРС.

3. Программа regimmg – в отличие от программы regimu данная программа учитывает характеристики нагнетателя, используемого для транспорта газа. С этой целью предусмотрены подпрограммы, аппроксимирующие характеристики ЦН Q_пр – ε, Q_пр – η_пол, Q_пр - . Для аналитического описания всех характеристик используется зависимость типа

,

где y – соответственно ε, η_пол , ;

y_max – максимальные значения этих параметров;

x_max – значения приведенной производительности, соответствующие максимальным значениям параметров;

b,c – постоянные для данного нагнетателя коэффициенты.

Идентификация характеристик ЦН производится по трем значениям политропического кпд и приведенной мощности: при минимальном значении приведенной производительности, при максимальном значении производительности и при приведенной производительности соответствующей максимальным значениям кпд и мощности.

Теплосъем АВО типа 2АВГ – 75с при двух работающих вентиляторах описывается следующей зависимостью

,

где Q₀ – теплосъем с одного АВО при двух работающих вентиляторах, кВт;

t_a – температура воздуха, ⁰С;

с_р – удельная теплоемкость газа, Дж/(кг^.град);

M₁ – расход газа через один АВО, кг/с.