Прогнозування пропускної здатності та гідравлічної енерговитратності поліетиленових газових мереж

Abstract

Вирішена наукова задача виявлення ефективності та енерговитратності поліетиленових газових мереж населених пунктів.

Шляхом проведення теоретичних досліджень у рамках існуючих гідродинамічних підходів виявлені чинники і ступінь їх впливу на зменшення енерговитратності транспортування газу в газових мережах при використанні поліетиленових труб замість сталевих.

Виконано теоретичні дослідження впливу профілю траси на енерговитратність та пропускну здатність газових мереж низького тиску. Запропоновані уточнені математичні вирази для визначення зміни гідростатичного тиску на ділянці залежно від різниці геодезичних позначок і температури газу.

Проведено експериментальні дослідження газодинамічних процесів руху газу в поліетиленових газових мережах, які виявили існування різних режимів руху, що відрізняються законом тертя. Знайдені числа Рейнольдса, які розділяють різні режими руху газу в поліетиленових газопроводах, та одержані регресійні моделі для коефіцієнта гідравлічного опору.

На основі проведених досліджень розроблений комплекс методів і комп'ютерних програм дая прогнозування пропускної здатності та енерговитратності газових мереж населених пунктів з урахуванням особливостей газодинаміки поліетиленових труб, впливу профілю траси та умов навколишнього середовища. Запропоновано методи прокладання. та реконструкції газових мереж, що характеризуються економічною доцільністю.

Scientific problem about detection of polyethylene gas systems efficiency is solved by using the gas-dynamic methods.

Theoretical researches in the sphere of hydrodynamic methods are done. In the process of these researches some factors and the degree of their influence on decreasing of energy consumption, connected with gas transmission in case of using the polyethylene pipelines instead of steel ones were revealed.

Theoretical investigations, connected with pipeline route profile’s influence on energy efficiency and productive capacity of low pressure gas systems, were done. Specified mathematical expressions are offered in order to calculate the hydrostatic pressure change at the selected length of the pipeline depending on geodesic marks’ difference and gas temperature.

Experimental investigations of gas-dynamic processes (gas transit) in polyethylene gas network systems were made. As a result there were found various modes of gas motion that differ by the friction law. There were also found Reynold’s numbers that set apart the right mode of gas motion through the polyethylene gas pipelines. There were formed special regression models for description of the friction laws.

There was developed a system of different forecasting methods and computer programs for prognostication of productive capacity and energy efficiency of gas locality systems including all the features of gas dynamics in the polyethylene pipes, pipeline profile’s effect and environment conditions on the basis of these investigations. The methods of laying and reconstruction of gas network systems that are characterized by economic expediency are suggested.