Hvad er rørnetværksanalyse?

Rørnetværksanalyse er en beregning af væskestrømme og trykfald i komplekse rørsystemer.Analyse af rørsystemer er vigtig for offentlige forsyningsselskaber, der leverer vand til forbrugere, planlægning af naturgasfordeling eller ethvert rørsystem, hvor konsekvent leveringstryk og strømningshastigheder er vigtige.Det er usandsynligt, at en leverandør kender specifikke krav og strømningshastigheder i hele netværket, så rørnetværksanalyse giver en metode, hvor systemsløjfer vælges og beregninger udføres.

Beregninger, der er nødvendige til rørnetværksanalyse, er tilgængelige i kommercielle softwarepakker, men de grundlæggende ligninger kan også beregnes manuelt.Analysen bruger en afslapningsmetode, hvor rørsløjfer vælges, trykfald og leveringspunkter estimeres.Mængden af materiale, der passerer gennem systemet, bestemmes derefter, og en række beregninger udføres.

På dette tidspunkt foretages korrektioner til estimaterne, og beregningen gentages, når det er nødvendigt.Dette er kendt som en iterativ metode.Processen fortsætter med mindre og mindre ændringer i antagelserne, indtil bevarelse af masse og energi er tilfreds.Bevarelse af masse og energi betyder, at indløbstrykket og strømmen ved forsyningspunktet svarer til systemets tryktab og krævede kundeleveringsstrømningshastigheder og -pres.

Rørnetværksanalyse bruger den samme iterative metode uanset den væske, der leveres.Betydningen og kompleksiteten af disse beregninger øges, når et rørnetværk vokser, og kunderne forventer uafbrudt levering.Fluiddynamik og trykdråber kan måles eksperimentelt, men laboratoriemålinger oversætter ikke altid godt til virkelige verdenssystemer med overlappende sløjfer, mange leveringspunkter og et konstant skiftende rørnetværk.

Hjælpeplanlæggere kan bruge resultaterne af en rørnetværksanalyse til at ændre og opgradere deres systemer.Nye kundebehov kan kræve yderligere pumpe- eller kompressorstationer for at levere tilstrækkelige strømme.Voksende underafdelinger eller kvarterer kan kræve en genanalyse af netværket, fordi tilføjelsen af nye rørsløjfer ændrer beregningsforudsætningerne.

Vandrør kan udvikle intern skala eller ruhed, da det ældes.Dette kan kræve yderligere pumpeenergi for at overvinde.Rørnetværksanalyse skal typisk være en dynamisk proces med konstant skiftende variabler snarere end en enkelt analyse uden godtgørelse for ændringer over tid.

En beregningsmetode, der traditionelt anvendes til manuelt beregning af en rørnetværksanalyse, er den hårdføre krydsmetode.Denne metode antager, at alle rørstørrelser og længder er faste variabler.Hardy Cross -metoden bliver mindre nøjagtig, når rørsystemet bliver mere kompliceret.Resultater fra en Hardy Cross -beregning kan være mindre nøjagtige end softwareapplikationer, men resultaterne kan bruges som antagelser for mere komplekse softwareberegninger.