天然气管网数值模拟

【摘要】：天然气从井口采气开始,经过矿场集输和净化到进入长距离输气干线,经过各种阀门、压缩机等非管元件,运送到各大型工业用户,或再通过各级城市配气管网输送给各家各户,构成了一个统一密闭的天然气管网供配气系统。随着天然气开发规模和使用规模的不断增大,天然气管网系统也日趋庞大和复杂,使得人们更难于了解和掌握管道系统的运行规律,需要对管网系统进行数值模拟分析。 本文针对天然气管网的特点,对天然气管网系统进行稳态和动态数值模拟分析。根据气体在管网系统中稳态流动的连续性方程、运动方程、能量方程以及状态方程,对等温管网系统稳态求解采用了牛顿—拉夫逊法求解;对非等温管网系统稳态求解采用亚当姆斯预测-校正法进行求解;根据气体在管网系统中动态流动的连续性方程、运动方程以及状态方程,对等温管网系统和非等温管网系统都采用了特征线法求解,在采用特征线法求解管网系统的动态模型时,根据不同的条件分别采用显式特征线法和隐式特征线法。在此基础上,编制了计算机软件。 根据所编制的管网系统数值模拟分析软件,对某天然气管网进行了模拟分析,得出了一系列结论,对此天然气管网系统的日常运行和调整具有一定的指导意义。 【关键词】：天然气管网 数值模拟分析 运行 软件
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TE832
【目录】：

• 1 绪论6-12
• 1.1 本文研究的目的意义6
• 1.2 国内外管道发展概况6-8
• 1.2.1 国内概况6-7
• 1.2.2 国外概况7-8
• 1.3 管网数值模拟发展状况8-11
• 1.4 研究的目标及内容11-12
• 2 天然气管网稳态模拟12-34
• 2.1 引言12
• 2.2 等温管网稳态模拟分析12-28
• 2.2.1 数学模型12-20
• 2.2.2 Jacobi矩阵的解法20-28
• 2.3 一般管网系统稳态模拟分析28-34
• 2.3.1 数学模型28-31
• 2.3.2 非管元件模型31
• 2.3.3 边界条件31-32
• 2.3.4 一般管网系统稳态模拟分析模型的求解32-34
• 3 天然气管网动态模拟34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 基本假设34
• 3.3 等温管网系统动态模拟分析34-38
• 3.3.1 数学模型34-35
• 3.3.2 数学模型求解35-38
• 3.4 一般管网系统动态模拟分析38-46
• 3.4.1 数学模型38-39
• 3.4.2 数学模型求解39-46
• 4 管网系统模拟分析软件及实例分析46-65
• 4.1 软件说明46-54
• 4.2 实例分析54-65
• 5 结论及建议65-66
• 5.1 主要结论65
• 5.2 建议65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-69

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