- •Оглавление
- •Сокращения, обозначения и операторы
- •Введение
- •Глава 1. Методология формирования моделей потокораспределения в системах газоснабжения на основе вариационных принципов аналитической механики
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Формирование математических моделей потокораспределения на основе интегральных принципов аналитической механики
- •1.3. Математическое моделирование потокораспределения с изотермическим течением вязкого газа на основе вариационного принципа виртуальных скоростей
- •1.4. Расчет невязок по сетям низкого и среднего давления
- •1.5. Точное потокораспределение в системах газоснабжения (гидравлическая увязка)
- •Глава 2. Математическое моделирование на основе принципов энергетического эквивалентирования городских систем газоснабжения
- •2.1. Условия однозначности в задачах анализа и синтеза транспортных гидравлических систем
- •2.2. Вариационные принципы и эквивалентирование
- •Глава 3. Реструктуризация городских систем газоснабжения, функционирующих по принципу «регулирование по ошибке»
- •3.1. Обзор результатов исследований в области управления функционированием городских систем газоснабжения
- •3.2. Модели потокораспределения системы, функционирующей по принципу «регулирование по ошибке»
- •3.3. Результат реструктуризации городских систем газоснабжения, функционирующих по принципу «регулирование по ошибке»
- •3.4. Синтез дроссельных характеристик модели управления по ошибке городских систем газоснабжения
- •3.5. Дроссельные характеристики управляемых из компьютерного центра дроселей
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение
- •1. Исходные данные
3.3. Результат реструктуризации городских систем газоснабжения, функционирующих по принципу «регулирование по ошибке»
Таблица 3.1
Результаты реструктуризации городских систем газоснабжения, функционирующих по ошибке (по участкам низкого давления)
Матрица инциденций |
DH×δ,мм (Dвн), см |
Q,м3/ч |
∆P, даПа |
S,даПа/[(м3/ч)1,75] |
|||||
Н.У. |
К.У. |
||||||||
2 |
1 |
108×3,5(10,1) |
120,2 |
92,455 |
0,0,021188371 |
||||
2 |
4 |
108×3,5(10,1) |
96,2 |
55,814 |
0,018888034 |
||||
3 |
2 |
219×5(20,9) |
477,8 |
27,545 |
0,000564108 |
||||
7 |
1 |
89×3(8,3) |
73,0 |
83,088 |
0,04557465 |
||||
8 |
4 |
108×3,5(10,1) |
97,4 |
57,104 |
0,01890986 |
||||
3 |
8 |
219×5(20,9) |
567,8 |
26,256 |
0,00039755 |
||||
3 |
13 |
219×5(20,9) |
571,6 |
37,398 |
0,00055968 |
||||
3 |
7 |
219×5(20,9) |
508,6 |
36,913 |
0,00067791 |
||||
7 |
12 |
127×3,5(12,0) |
179,3 |
68,682 |
0,007817672 |
||||
13 |
12 |
127×3,5(12,0) |
160 |
68,197 |
0,009474478 |
||||
8 |
14 |
159×4(15,1) |
244,1 |
41,616 |
0,002760684 |
||||
13 |
14 |
127×3,5(12,0) |
209,8 |
30,474 |
0,002634935 |
||||
4 |
5 |
76×3(7,0) |
21,6 |
18,497 |
0,085468726 |
||||
12 |
18 |
127×3,5(12,0) |
67,4 |
14,406 |
0,09083308 |
||||
19 |
18 |
108×3,5(10,1) |
32,2 |
4,502 |
0,010343266 |
||||
20 |
19 |
108×3,5(10,1) |
53,7 |
19,648 |
0,01844435 |
||||
14 |
19 |
159×4(15,1) |
185,5 |
47,626 |
0,005107898 |
||||
5 |
6 |
89×3(8,3) |
58,5 |
18,144 |
0,014662575 |
||||
9 |
5 |
159×4(15,1) |
198,2 |
45,906 |
0,004384682 |
||||
10 |
9 |
127×3,5(12,0) |
211,3 |
20,564 |
0,001756036 |
||||
10 |
11 |
127×3,5(12,0) |
167,9 |
60,863 |
0,00771675 |
||||
11 |
6 |
127×3,5(12,0) |
99,6 |
23,751 |
0,00756359 |
||||
16 |
10 |
219×5(20,9) |
554,4 |
35,386 |
0,000558299 |
||||
16 |
15 |
219×5(20,9) |
554,7 |
20,435 |
0,000322309 |
||||
16 |
17 |
219×5(20,9) |
537,5 |
34,903 |
0,0005816518 |
||||
окончание табл. 3.1 |
|||||||||
16 |
21 |
219×5(20,9) |
441,6 |
25,917 |
0,0006097168 |
||||
21 |
22 |
89×3(8,3) |
76,4 |
94,083 |
0,04765383 |
||||
17 |
22 |
108×3,5(10,1) |
119,8 |
85,098 |
0,0191643 |
||||
15 |
20 |
108×3,5(10,1) |
109,8 |
75,415 |
0,02049002 |
||||
17 |
11 |
127×3,5(12,0) |
168,6 |
61,346 |
0,07776524 |
||||
21 |
20 |
108×3,5(10,1) |
114,1 |
69,933 |
0,01755627 |
||||
15 |
9 |
159×4(15,1) |
223,8 |
35,515 |
0,0027425634 |
||||
1 |
100 |
- |
193,2 |
260 |
0,0259634 |
||||
2 |
101 |
- |
261,4 |
352,455 |
0,020740484 |
||||
3 |
118 |
- |
312,3 |
380 |
0,01637882 |
||||
4 |
102 |
- |
172,0 |
296,611 |
0,03631252 |
||||
5 |
103 |
- |
161,3 |
278,143 |
0,03809851 |
||||
6 |
104 |
- |
158,1 |
260 |
0,036884387 |
||||
7 |
117 |
- |
226,2 |
347,087 |
0,02911769 |
||||
8 |
120 |
- |
226,3 |
353,744 |
0,026791135 |
||||
9 |
107 |
- |
236,9 |
324,05 |
0,022652866 |
||||
10 |
106 |
- |
175,4 |
344,614 |
0,040764407 |
||||
11 |
105 |
- |
236,9 |
283,75 |
0,019835676 |
||||
12 |
116 |
- |
271,9 |
274,406 |
0,015072229 |
||||
13 |
119 |
- |
201,8 |
342,602 |
0,031708657 |
||||
14 |
121 |
- |
268,4 |
312,128 |
0,017537324 |
||||
15 |
108 |
- |
221,1 |
359,565 |
0,02836267 |
||||
16 |
109 |
- |
294,7 |
380 |
0,01812877 |
||||
17 |
110 |
- |
249,1 |
345,097 |
0,02209465 |
||||
18 |
115 |
- |
99,6 |
260 |
0,08279793 |
||||
19 |
114 |
- |
207,0 |
264,502 |
0,0234143 |
||||
20 |
113 |
- |
170,2 |
284,15 |
0,03542978 |
||||
21 |
112 |
- |
250,9 |
354,083 |
0,02238613 |
||||
22 |
111 |
- |
196,2 |
260 |
0,02527843 |
Таблица 3.2
Результаты реструктуризации городских систем газоснабжения, функционирующим по ошибке (по узлам низкого давления)
№ узла |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||||||||||
Pизб., даПа |
260 |
352,455 |
380 |
296,641 |
278,144 |
260 |
343,087 |
|||||||||||
№ узла |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|||||||||||
Pизб., даПа |
353,744 |
324,05 |
344,614 |
283,751 |
274,405 |
342,602 |
312,128 |
|||||||||||
№ узла |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|||||||||||
окончание табл. 3.2 |
||||||||||||||||||
Pизб., даПа |
- |
380 |
345,097 |
260 |
364,502 |
284,502 |
354,083 |
|||||||||||
№ узла |
22 |
100 |
101 |
102 |
103 |
104 |
105 |
106 |
107 |
108 |
109 |
110 |
111 |
|||||
Pизб., даПа |
260 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|||||
|
|
112 |
113 |
114 |
115 |
116 |
117 |
118 |
119 |
120 |
121 |
|
|
|
||||
|
|
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
|
|
Таблица 3.3
Общие сведения по сети низкой ступени давления
Наименование |
Размерность |
Величина |
Количество участков |
- |
54 |
Количество узлов |
- |
39 |
Количество колец |
- |
11 |
Количество независимых цепей |
- |
20 |
Количество узлов питания |
- |
2,0 |
Количество узлов схода контактов |
- |
19 |
Количество тупиковых узлов |
- |
19 |
Плотность газа |
кг/м3 |
0,701 |
Вязкость газа |
м2/сек |
0,000014 |
Плотность материала труб |
т/м3 |
8,0 |
Материалоемкость труб |
т |
212,0807 |
Таблица 3.4
Результат гидравлического расчета по участкам газовой сети среднего (высокого) давления
Матрица инциденций |
DH×δ,мм (Dвн), см |
Q, м3/ч |
∆P, даПа |
S,даПа/[(м3/ч)2] |
|||||
Н.У. |
К.У. |
||||||||
1 |
2 |
325×6(31,3) |
22389,5 |
0,8019 |
1,599 ˑ10-9 |
||||
2 |
4 |
108×3,5(10,1) |
1825,6 |
4,3937 |
1,318 ˑ10-6 |
||||
2 |
3 |
127×3,5(10,1) |
11530 |
6,2712 |
4,716 ˑ10-8 |
||||
2 |
5 |
273×5(12,0) |
9033,9 |
0,3512 |
4,3 ˑ10-9 |
||||
5 |
6 |
108×3,5(10,1) |
2382,9 |
2,6944 |
4,74 ˑ10-7 |
||||
5 |
8 |
219×5(20,9) |
6651 |
0,7785 |
1,76 ˑ10-8 |
||||
8 |
7 |
57×3(5,1) |
142,5 |
0,1708 |
8,41 ˑ10-6 |
||||
8 |
14 |
219×5(20,9) |
6508,5 |
1,5084 |
3,56 ˑ10-8 |
||||
14 |
9 |
219×5(20,9) |
4564 |
0,6496 |
3,12 ˑ10-8 |
||||
9 |
10 |
127×3,5(10,1) |
2437,9 |
1,3379 |
2,25 ˑ10-7 |
||||
окончание табл. 3.4 |
|||||||||
9 |
12 |
159,4×4(15,1) |
2126,1 |
0,2403 |
5,32ˑ10-8 |
||||
12 |
13 |
57×3(5,1) |
370,7 |
0,3965 |
2,88 ˑ10-8 |
||||
12 |
11 |
159,4×4(15,1) |
1755,4 |
0,4752 |
1,54 ˑ10-7 |
||||
14 |
16 |
76×3(7,0) |
1944,1 |
3,0459 |
8,06 ˑ10-7 |
||||
4 |
23 |
- |
1825,6 |
14,0544 |
4,21 ˑ10-6 |
||||
3 |
17 |
- |
11530 |
12,1769 |
9,14 ˑ10-8 |
||||
6 |
18 |
- |
2382,9 |
15,4025 |
2,71 ˑ10-6 |
||||
7 |
19 |
- |
142,5 |
17,1476 |
8,44 ˑ10-4 |
||||
16 |
20 |
- |
1944,1 |
12,7641 |
3,38 ˑ10-6 |
||||
10 |
21 |
- |
2437,9 |
13,8225 |
2,31 ˑ10-6 |
||||
13 |
22 |
- |
370,7 |
14,5236 |
10,57 ˑ10-5 |
||||
11 |
15 |
- |
1755,4 |
14,4449 |
4,68 ˑ10-6 |
Таблица 3.5
Результаты решения по узлам газовой сети среднего (высокого) давления
№ узла |
1 |
15 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
Pабс., кгс/см2 |
4,5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
(Pабс.)2, кгс/см2)2 |
22,25 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Таблица 3.6
Общие сведения по сети средней (высокой) ступени давления
Наименование |
Размерность |
Величина |
Количество участков |
- |
21 |
Количество узлов |
- |
23 |
Количество колец |
- |
0,0 |
Количество независимых цепей |
- |
0,0 |
Количество узлов питания |
- |
1,0 |
Количество узлов схода потоков |
- |
0,0 |
Количество тупиковых узлов |
- |
8,0 |
Плотность газа |
кг/м3 |
0,701 |
Вязкость газа |
м2/сек |
0,000014 |
Плотность материала труб |
т/м3 |
8,0 |
Материалоемкость труб |
т |
- |
Реструктуризация невозмущенного состояния транспортной системы природного газа обладает рядом достоинств, основным из которых является возможность оптимизации системы по экономическим критериям при сохранении устойчивости горения на горелках газопотребляющих агрегатов. Механизм этого феномена в приложении к взрывоопасному газу подробно и обстоятельно рассмотрен в 3-й главе.