URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Селезнев В.Е., Прялов С.Н. Численное моделирование течений в магистральных системах
Id: 188415
 
1869 руб.

Численное моделирование течений в магистральных системах

URSS. 2014. 800 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-354-01487-3.

 Аннотация

Монография содержит подробное изложение практически значимых технологий высокоточного компьютерного моделирования широкого спектра режимов течений продуктов по системам протяженных трубопроводов или каналов с открытым руслом, в том числе имеющим сложную топологию или функционирующим в критических условиях. В зависимости от решаемой задачи в качестве транспортируемых продуктов могут выступать газовые смеси, многокомпонентные жидкости и газожидкостные среды. Предлагаемые технологии несложно распространить на численный анализ течений многофазных сред с твердыми включениями при условии их доработки согласно представленной в книге методологии.

Значительное внимание в монографии уделено детальному описанию последовательности рассуждений, приведшей к построению той или иной математической модели или разработке алгоритмов ее численного анализа, включая научно обоснованное исследование перспективных и тупиковых ветвей их дальнейшего развития.

В книге особое место отводится математическим аспектам мониторинга функционирования магистральных и газораспределительных систем, эксплуатирующихся в газовой промышленности. При этом приводятся способы прогнозной оптимизации затрат на полный спектр режимов транспортирования природного газа, алгоритмы предотвращения аварийных ситуаций.

В монографии предлагаются эффективные методы численного восстановления нестационарных транспортных потоков газовых смесей по разветвленным закольцованным трубопроводам и подход к автоматизированной настройке параметров расчетной модели на характеристики реальных сетей трубопроводов в условиях дефицита измерительной информации.

Изложение материала в книге осуществлялось на базе единой концепции численного моделирования магистральных систем, что существенно упрощает его освоение и практическое применение.

Предложенные технологии высокоточного компьютерного моделирования течений в магистральных системах на сегодняшний день нашли практическое применение в отраслях промышленности топливно-энергетического комплекса, машиностроении и медицине, а также при разработке перспективных образцов высокоточного стрелкового оружия.

Книга может оказаться полезной научным работникам, аспирантам и преподавателям, занимающимся математическим моделированием, созданием прикладного программно-математического обеспечения и проведением расчетно-аналитических работ, сопряженных с исследованиями трубопроводных и канальных систем. Материал монографии доступен студентам старших курсов технических вузов.


 Оглавление


Предисловие 7
Список основных используемых сокращений 12
Глава 1. Моделирование неразветвленных магистральных трубопроводов 14
Об объекте моделирования 14
Модели транспортирования однокомпонентного газа 14
Модели транспортирования газовой смеси 44
О моделировании течения многокомпонентной жидкости 48
Модели транспортирования газожидкостных смесей 60

Обобщенное кольцевое течение 69
Обобщенное расслоенное течение 96
Обобщенное пробковое течение 110
Дополнительные пояснения по моделированию структур течения 114
О моделировании течения неньютоновских жидких фаз и суспензий 124
Комментарии к проблеме корректного задания граничных условий при моделировании движения газожидкостных сред 128
Глава 2. Моделирование разветвленных магистральных трубопроводов 136
Моделирование течений газовой смеси 136
Моделирование течений жидкости 165
Моделирование течений газожидкостной смеси 174
Глава 3. Моделирование разветвленных каналов с открытыми руслами 190
Постановка задачи 190
Модели неразветвленных каналов с открытым руслом 191
Модели разветвленных каналов с открытым руслом 201
Моделирование распространения теплоты по сетям каналов с открытым руслом 218
Глава 4. Численный анализ математических моделей разветвленных трубопроводов и каналов 230
Общие замечания 230
Численный анализ математических моделей разветвленных газопроводов 230

О разностных схемах повышенного порядка аппроксимации 259
О построении полностью консервативных сплайн-схем повышенного порядка аппроксимации 264
О численной реализации граничных условий при применении консервативных разностных схем 279
О построении неравномерных по длине трубопроводов фиксированных разностных сеток 293
Численный анализ математических моделей разветвленных каналов с открытым руслом 300
Метод лагранжевых частиц для численного анализа сетей трубопроводов и каналов с открытым руслом 339
4.4.1. О решении уравнения переноса теплоты по трубопроводным сетям 363
Моделирование течений жидкости при отсутствии кольцевых схем движения 368
Моделирование течений жидкости при наличии кольцевых схем движения.... 380
Дополнительные пояснения по методу лагранжевых частиц 407
Глава 5. Моделирование кранов, регуляторов давления
и разрывов газопроводов 415
Моделирование работы кранов 415
Моделирование работы крановых площадок ЛЧМГ, оборудованных межниточными перемычками 450
Численная оценка параметров работы автоматических регуляторов давления в газопроводных сетях 458
Моделирование истечения газа из трубопровода высокого давления в атмосферу 461
О методе обнаружения и локализации разрывов много ниточных газопроводов 465
Глава 6. Моделирование газоперекачивающей компрессорной станции 469
Краткая характеристика объекта моделирования 469
О математических моделях основных сегментов компрессорных станций 473
Моделирование установившихся режимов транспортирования природного газа через компрессорный цех и компрессорную станцию 476
Моделирование неустановившихся режимов транспортирования природного газа через компрессорный цех и компрессорную станцию 489
О моделировании компрессорных станций сложной структуры 491
Прогнозирование помпажных явлений в компрессорных цехах 493
Оптимизация установившихся режимов транспортирования природного газа через индивидуальную компрессорную станцию 519
Оптимизация неустановившихся режимов транспортирования природного газа через индивидуальную компрессорную станцию 525
Глава 7. Моделирование магистральных и распределительных газопроводных систем 532
Общие аспекты моделирования и оптимизации транспортирования газа по сетям трубопроводов 532
Численный метод восстановления транспортных потоков в сетях трубопроводов 535
Критерий для сравнительного анализа полученных решений идентификационной задачи 545
Понятие «Газодинамический Идентифицированный Режим» 548
Настройка интегрированных моделей ГТС на реальные параметры сетей трубопроводов 549
Метод численного анализа разбалансов в поставках природного газа по трубопроводным сетям 554
Об оценке предельно возможных поступлений объемов газа через конкретный ассоциированный отвод на потребителей 562
Глава 8. Практические способы ускорения процессов численного анализа течений по реальным газопроводным сетям 566
Исходная непрерывная модель 566
Выбор типа разностной схемы 567
Аппроксимация исходной системы дифференциальных уравнений для неразветвленного трубопровода 572
Интерпретация граничных условий 577
8.4.1. Граничное условие по давлению 578
Изотермический случай 578
Неизотермический случай 584
8.4.2. Разностная схема для первой внутренней ячейки 592
Изотермический случай 592
Неизотермический случай 597
8.4.3. Граничное условие по расходу 599
Изотермический случай 599
Неизотермический случай 600
Упрощенная модель (изотермический случай) 601
Упрощенная модель (неизотермический случай) 604
8.4.4. О шаге по времени 605
8.5. Моделирование течения по разветвленной системе трубопроводов 606
Изотермический случай 606
Неизотермический случай 609
8.6. Упрощенная модель коллектора 616
Граничное условие по расходу (изотермический случай) 619
Граничное условие по давлению (изотермический случай) 621
Неизотермический случай 624
Глава 9. Компьютерная реализация математических моделей течений и методов их численного анализа 633
9.1. Концепция численного моделирования сложных магистральных систем 633
Предварительные замечания 633
Формулировка концепции 635
9.2. Типовая структура программного комплекса для численного анализа и мониторинга магистральных систем 639
Укрупненная типовая структурно-логическая схема КАС как базового элемента программного комплекса 639
Укрупненная типовая структурно-логическая схема блока модулей фундаментальных алгоритмов программного комплекса 640
Укрупненная типовая структурно-логическая схема блока модулей программного комплекса для связи с ПО внешней поставки 640
Укрупненная типовая структурно-логическая схема интерфейсной и управляющей оболочек программного комплекса 643
Укрупненная типовая структурно-логическая схема базы данных программного комплекса 643
9.3. Об опыте практической реализации предложенной концепции 645
Список цитируемых публикаций 646
Приложение 1. Расчетные оценки гидравлических сопротивлений трения в трубопроводах 659
Приложение 2. Об «альтернативной» записи условий сопряжения параметров газодинамических потоков в узле разветвления трубопроводов 694
Приложение 3. К вопросу о расчетных оценках значений коэффициента Шези 699
Приложение 4. Ключевые положения расширенной концепции численного моделирования магистральных трубопроводных сетей (версия 2009 года) 708
Приложение 5. Некоторые примеры практического применения предложенных технологий высокоточного компьютерного моделирования для мониторинга магистральных трубопроводных систем 712
Об авторах 792
 
© URSS 2016.

Информация о Продавце