Wat is pijpnetwerkanalyse?

Pijpnetwerkanalyse is een berekening van vloeistofstromen en drukval in complexe leidingsystemen.Analyse van leidingsystemen is belangrijk voor openbare nutsbedrijven die water leveren aan consumenten, aardgasverdelingsplanning of elk systeem van leidingen waar consistente leveringsdruk en stroomsnelheden belangrijk zijn.Het is onwaarschijnlijk dat een leverancier specifieke eisen en stroomsnelheden in het netwerk kent, dus de analyse van de pijpnetwerk biedt een methode waarbij systeemlussen worden gekozen en berekeningen worden uitgevoerd.

Berekeningen die nodig zijn voor pijpnetwerkanalyse zijn beschikbaar in commerciële softwarepakketten, maar de fundamentele vergelijkingen kunnen ook handmatig worden berekend.De analyse maakt gebruik van een ontspanningsmethode waarbij leidinglussen worden gekozen, drukval en leveringspunten worden geschat.De hoeveelheid materiaal die door het systeem gaat, wordt vervolgens bepaald en een reeks berekeningen worden uitgevoerd.

Op dit punt worden correcties aangebracht met de schattingen en worden berekeningen herhaald wanneer dat nodig is.Dit staat bekend als een iteratieve methode.Het proces gaat door met kleinere en kleinere veranderingen in de veronderstellingen, totdat het behoud van massa en energie is voldaan.Behoud van massa en energie betekent de inlaatdrukken en stromen op het voedingspunt gelijk aan de systeemdrukverliezen en de vereiste stroomsnelheden en druk van de klant.

Pijpnetwerkanalyse gebruikt dezelfde iteratieve methode, ongeacht de vloeistof die wordt geleverd.Het belang en de complexiteit van deze berekeningen neemt toe naarmate een pijpnetwerk groeit en klanten verwachten ononderbroken levering.Vloeistofdynamiek en drukval kunnen experimenteel worden gemeten, maar laboratoriummetingen vertalen niet altijd goed naar real-world systemen van overlappende lussen, veel leveringspunten en een constant veranderende pijpnetwerk.

Hulpprogramma -planners kunnen de resultaten van een pijpnetwerkanalyse gebruiken om hun systemen te wijzigen en te upgraden.Nieuwe eisen van de klant kunnen extra pomp- of compressorstations vereisen om voldoende stromen te leveren.Groeiende onderverdelingen of buurten kunnen een heranalyse van het netwerk vereisen, omdat de toevoeging van nieuwe leidingen van de leidingen van de berekeningsaannames verandert.

Water leidingen kunnen interne schaal of ruwheid ontwikkelen naarmate het ouder wordt.Dit kan extra pompenergie vereisen om te overwinnen.Pijpnetwerkanalyse moet doorgaans een dynamisch proces zijn met constant veranderende variabelen, in plaats van een enkele analyse zonder toestemming voor veranderingen in de tijd.

Een computationele methode die traditioneel wordt gebruikt voor het handmatig berekenen van een pijpnetwerkanalyse is de winterharde kruismethode.Deze methode veronderstelt dat alle pijpgroottes en lengtes vaste variabelen zijn.De Hardy Cross -methode wordt minder nauwkeurig naarmate het leidingsysteem complexer wordt.Resultaten van een winterharde kruisberekening kunnen minder nauwkeurig zijn dan softwaretoepassingen, maar de resultaten kunnen worden gebruikt als veronderstellingen voor meer complexe softwareberekeningen.