Qu'est-ce que l'analyse du réseau de tuyaux?

L'analyse du réseau de tuyaux est un calcul des flux de fluide et des chutes de pression dans les systèmes de tuyauterie complexes.L'analyse des systèmes de tuyauterie est importante pour les services publics pour fournir de l'eau aux consommateurs, la planification de la distribution du gaz naturel ou tout système de tuyauterie où des pressions d'accouchement et des débits cohérentes sont importants.Il est peu probable qu'un fournisseur connaisse des demandes et des débits spécifiques dans tout le réseau, donc l'analyse du réseau de tuyaux fournit une méthode où les boucles système sont choisies et les calculs sont effectués.

Les calculs nécessaires à l'analyse du réseau de tuyaux sont disponibles dans des packages de logiciels commerciaux, mais les équations fondamentales peuvent également être calculées manuellement.L'analyse utilise une méthode de relaxation où les boucles de tuyauterie sont choisies, les chutes de pression et les points de livraison sont estimés.La quantité de matériau traversant le système est ensuite déterminée et une série de calculs est effectuée.

À ce stade, des corrections sont apportées aux estimations et les calculs sont répétés lorsque cela est nécessaire.Ceci est connu comme une méthode itérative.Le processus se poursuit avec des changements de plus en plus petits dans les hypothèses, jusqu'à ce que la conservation de la masse et de l'énergie soit satisfaite.La conservation de la masse et de l'énergie signifie que les pressions et les flux d'entrée au point d'alimentation sont égaux aux pertes de pression du système et aux débits et aux pressions de livraison des clients requis.

L'analyse du réseau de tuyaux utilise la même méthode itérative, quelle que soit la livraison du fluide.L'importance et la complexité de ces calculs augmentent à mesure qu'un réseau de tuyaux augmente et les clients s'attendent à une livraison ininterrompue.La dynamique des fluides et les chutes de pression peuvent être mesurées expérimentalement, mais les mesures de laboratoire ne se traduisent pas toujours bien par des systèmes réels de boucles de chevauchement, de nombreux points de livraison et un réseau de tuyaux en constante évolution.

Les planificateurs d'utilité peuvent utiliser les résultats d'une analyse de réseau de tuyaux pour modifier et mettre à niveau leurs systèmes.Les nouvelles demandes des clients peuvent nécessiter des stations de pompe ou de compresseur supplémentaires pour fournir des flux adéquats.Des subdivisions ou des quartiers croissants peuvent nécessiter une réanalyse du réseau, car l'ajout de nouvelles boucles de tuyauterie modifie les hypothèses de calcul.

La tuyauterie de l'eau peut développer une échelle interne ou une rugosité à mesure qu'elle vieillit.Cela peut nécessiter une énergie de pompage supplémentaire pour surmonter.L'analyse du réseau de tuyaux doit généralement être un processus dynamique avec des variables en constante évolution, plutôt qu'une seule analyse sans allocation pour les changements au fil du temps.

Une méthode de calcul traditionnellement utilisée pour calculer manuellement une analyse de réseau de tuyaux est la méthode cross Hardy.Cette méthode suppose que toutes les tailles et longueurs de tuyaux sont des variables fixes.La méthode Cross Hardy devient moins précise à mesure que le système de tuyauterie devient plus complexe.Les résultats d'un calcul croisé Hardy peuvent être moins précis que les applications logicielles, mais les résultats peuvent être utilisés comme hypothèses pour des calculs de logiciels plus complexes.