Алгоритм гідравлічного розрахунку кільцевої газової мережі низького тиску при відомих діаметрах ділянок

Алгоритм розрахунку кільцевої газової мережі низького тиску при відомих діаметрах ділянок має багато спільного із обчислювальним алгоритмом, який описаний у розділі 3.

Для розрахунку мережі вводимо фізичні властивості газу за нормальних умов , , абсолютну еквівалентну шорсткість внутрішньої поверхні труби , точність гідравлічної ув’язки кілець , кількість контурів мережі , кількість ділянок у кожному контурі .

Вводимо масиви даних внутрішніх діаметрів , розрахункових витрат газу , індексів сусідніх контурів для всіх ділянок газової мережі.

Обчислювальний алгоритм базується на використанні нормативних розрахункових моделей, які рекомендовані ДБН В 2.5-20 для визначення втрат тиску у газопроводах низького тиску.

Для кожної ділянки за формулою

(4.1)

знаходимо число Рейнольдса. Залежно від режиму руху газу вибираємо одну із формул

 

для

 

, (4.2)

для

 

, (4.3)

 

при турбулентному режимі

. (4.4)

 

для визначення втрат тиску від тертя і у місцевих опорах на кожній ділянці.

За формулами

, (4.5)

 

. (4.6)

 

знаходимо для кожного контуру суму втрат тиску на ділянках, що входять у контур, з врахуванням знаків і за абсолютною величиною.

За формулою

. (4.7)

 

визначаємо значення поправки Кірхгофа для кожного контуру. Якщо хоча б для одного контуру поправка перевищує необхідну точність розрахунку , то виконується гідравлічна ув’язка шляхом визначення та введення поправочних витрат відповідно до формул

 

 

. (4.8)

 

, (4.9)

 

, (4.10)

 

. (4.11)

 

. (4.12)

 

Уточнені витрати підставляються у формулу

. (4.13)

 

і розрахунок повторюється до тих пір, поки похибка Кірхгофа для всіх контурів не стане меншою від заданої точності розрахунку . На друк виводиться для кожного контуру газової мережі виводяться довжини ділянок, внутрішні діаметри, уточнені витрати газу і втрати тиску на них.

 

Характеристика програми

 

Описаний вище обчислювальний алгоритм реалізований у програма GMN2М, яка написана на мові BASIC.Програма за структурою циклічна, розгалужена, в ній реалізується метод послідовних наближень. Параметри ділянок вводяться і виводяться у вигляді двомірних масивів.

Текст програми GMN2М наведений у додатку В. Вхідні ідентифікатори програми GMN2М зведені у таблицю 4.1.

Приклад роздруківки із результатами розрахунку за програмою GMN2М кільцевої мережі низького тиску наведений у додатку Г

Один із робочих варіантів програми GMN2М передбачає використання файлу послідовного доступу. Це дає змогу при потребі багатократно роздруковувати результати розрахунку газової мережі, не вводячи при цьому значний обсяг вхідних даних. Для виконання зазначеної процедури необхідно після завантаження програми набрати на клавіатурі RUN 910, не використовуючи функціональної клавіші F2.

Вхідні дані для розрахунку кільцевої газової мережі готуємо у вигляді таблиць 4.2. У таблиці 4.2 передбачаємо додаткову графу відомих внутрішніх діаметрів ділянок газової мережі.

Результати гідравлічного розрахунку кільцевої газової мережі низького тиску за програмою GMN2М, зводимо у таблицю, яка за формою відповідає таблиці 3.5. Окрім того, результати гідравлічного розрахунку наносимо на розрахункову схему газової мережі (рис 4.1).

 

Таблиця 4.1 - Перелік вхідних ідентифікаторів програми GMN2М

 

 

 

Назва параметра	Позначення	Одиниця вимірювання
в алгоритмі	в програмі
Коефіцієнт кінематичної в‘язкості газу за нормальних умов		HU	м^2/c
Густина газу за нормальних умов		RO	кг/м^3
Абсолютна еквівалентна шорсткість внутрішньої поверхні труби		KE	см
Точність гідравлічної ув‘язки контурів		EPS	%
Кількість контурів			-
Кількість ділянок у контурі
		-
Масив індексів, що вказують номер сусіднього контуру			-
Масив довжин ділянок
		м
Масив розрахункових витрат газу на ділянках			м^3/год
Масив внутрішніх діаметрів ділянок мережі			см

 

Таблиця 4.2 – Масиви вхідних даних для уточненого розрахунку кілець газової мережі низького тиску за допомогою ЕОМ

 

№ кільця	Ділянка	№ ділянки у кільці	Внутрішній діаметр ділянки, см	Витрата газу Q, м^3/год	Довжина ділянки l, м	Номер сусіднього контуру jk,i
	5-6		7,0	45,0
	6-7		5,1	15,0
	5-8		15,0	-296,5
	8-7		5,1	-15,0
	5-8		15,0	296/5
	8-9		10,2	107,3
	9-2		7,0	39,0
	5-4		10,2	-93,5
	4-3		8,3	-63,5
	3-2		7,0	-38,5

 

Таблиця 4.3 – Кінцеві результати уточненого розрахунку кільцевої частини газової мережі низького тиску

Ділянка	Діаметр, см	Витрата, м^3/год	Довжина l, м	Втрати тиску, Па
5-6	7,0	45,0
6-7	5,1	15,0
5-8	15,0	-296,5		-329
8-7	5,1	-15,0		-353
5-8	15,0	296/5
8-9	10,2	107,3
9-2	7,0	39,0
5-4	10,2	-93,5		-197
4-3	8,3	-63,5		-288
3-2	7,0	-38,5		-204