城镇天然气管网优化设计研究

【摘要】： 城镇天然气系统是城市建设和发展的重要基础设施,是保障人民生活和发展的不可缺少的物质基础,而天然气管网是一个较复杂的系统,从调压站的选址,管网的定线到天然气管网的水力计算,需要考虑到各种因素的影响。 尤其是调压站的选址和管网的定线,这两项和天然气输配系统的实用性和经济性息息相关,因此对管网进行优化设计具有重要的作用和意义。 本文在分析和研究最新给水管网计算和物流输配计算的基础上,对天然气管网的设计方案进行了评价。使用图论方法分析了天然气管网的定线问题,并在最短生成树的基础上尝试使用贪心算法定量讨论天然气调压站选址问题,以使得天然气管网初投资最省。 最后将该优化设计方法利用到一工程实例中,分析其原有方案,并将新的计算结果与原有方案进行比较,表明该方法在工程设计中有一定的实用价值。 【关键词】：天然气管网优化 最短生成树 贪心算法
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU996.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致谢7-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 燃气管网理论概述12-13
• 1.2 课题研究的背景13-14
• 1.3 燃气管网计算发展历程14-16
• 1.4 天然气管网优化设计的发展历程16-17
• 1.5 本文研究的主要内容17-19
• 第二章 城镇天然气管网设计理论19-28
• 2.1 天然气管网系统理论19
• 2.1.1 城镇燃气管网介绍19
• 2.1.2 燃气管道压力分级19
• 2.2 天然气调压站设计理论19-21
• 2.2.1 用气负荷19-20
• 2.2.2 设计压力及运行压力20
• 2.2.3 管网建设情况20
• 2.2.4 调压流程的选择20-21
• 2.3 天然气管网水力计算概述21-28
• 2.3.1 解环方程法22-24
• 2.3.2 解节点方程法24-27
• 2.3.3 解管段方程法27-28
• 第三章 城镇天然气管网定线理论28-33
• 3.1 天然气管网定线的作用28
• 3.2 图论基础与最短生成树概述28-33
• 3.2.1 图论基础知识28
• 3.2.2 最短生成树举例28-29
• 3.2.3 使用Prim 算法求最短生成树29-30
• 3.2.3.1 算法简介29
• 3.2.3.2 算法举例29-30
• 3.2.4 深度优先遍历30-32
• 3.2.4.1 算法举例31-32
• 3.2.5 删除不需要的节点算法举例32-33
• 第四章 城镇天然气管网设计与水力计算实例33-47
• 4.1 工程概况33-35
• 4.1.1 工程背景34
• 4.1.2 用气人口预测34-35
• 4.1.3 道路状况及用气人口分布35
• 4.1.4 初步规划35
• 4.2 城镇天然气用气量计算35-36
• 4.3 管道最优化36-43
• 4.3.1 问题描述37
• 4.3.2 三个假设37-38
• 4.3.3 使用Prim 算法求最短生成树38-41
• 4.3.3.1 Prim 算法思想38
• 4.3.3.2 算法编程38-41
• 4.3.4 深度优先遍历41-42
• 4.3.4.1 算法思想41-42
• 4.3.4.2 算法编程42
• 4.3.5 选取调压站42-43
• 4.4 水力计算43-46
• 4.5 结果分析46-47
• 第五章 结论与展望47-48
• 参考文献48-50
• 附录：C++程序全文50-63

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