Hva er Pipe Network Analyse?

Rørnettverksanalyse er en beregning av væskestrømmer og trykkfall i komplekse rørsystemer.Analyse av rørsystemer er viktig for offentlige verktøy som leverer vann til forbrukere, distribusjonsplanlegging av naturgass eller et hvilket som helst system for rør der konsistent leveringstrykk og strømningshastigheter er viktig.Det er lite sannsynlig at en leverandør kjenner spesifikke krav og strømningshastigheter i hele nettverket, så Pipe Network -analyse gir en metode der systemløkker er valgt og beregninger utføres.

Beregninger som er nødvendige for pipe nettverksanalyse er tilgjengelige i kommersielle programvarepakker, men de grunnleggende ligningene kan også beregnes manuelt.Analysen bruker en avslapningsmetode der rørløkker er valgt, trykkfall og leveringspunkter estimeres.Mengden materiale som passerer gjennom systemet blir deretter bestemt, og en serie beregninger utføres.

På dette tidspunktet blir det gjentatt korreksjoner i estimatene og beregningene når det er nødvendig.Dette er kjent som en iterativ metode.Prosessen fortsetter med mindre og mindre endringer i forutsetningene, inntil bevaring av masse og energi er fornøyd.Bevaring av masse og energi betyr innløpstrykket og strømmer ved tilførselspunktet som tilsvarer systemtrykket og nødvendige kundeleveringsstrømningshastigheter og trykk.

Rørnettverksanalyse bruker den samme iterative metoden uavhengig av at væsken blir levert.Betydningen og kompleksiteten til disse beregningene øker når et rørnettverk vokser, og kundene forventer uavbrutt levering.Væskedynamikk og trykkfall kan måles eksperimentelt, men laboratoriemålinger oversettes ikke alltid godt til virkelige systemer med overlappende løkker, mange leveringspunkter og et stadig skiftende rørnettverk.

Verktøyplanleggere kan bruke resultatene fra en rørnettanalyse for å endre og oppgradere systemene sine.Nye kundekrav kan kreve ekstra pumpe- eller kompressorstasjoner for å levere tilstrekkelige strømmer.Voksende underavdelinger eller nabolag kan kreve en omanalyse av nettverket, fordi tillegg av nye rørløkker endrer beregningsforutsetningene.

Vannrør kan utvikle indre skala, eller ruhet, når det eldes.Dette kan kreve ytterligere pumpeenergi for å overvinne.Pipe Network -analyse må vanligvis være en dynamisk prosess med kontinuerlig endrede variabler, i stedet for en enkelt analyse uten godtgjørelse for endringer over tid.

En beregningsmetode som tradisjonelt brukes for manuelt å beregne en rørnettverksanalyse er Hardy Cross -metoden.Denne metoden forutsetter at alle rørstørrelser og lengder er faste variabler.Hardy Cross -metoden blir mindre nøyaktig ettersom rørsystemet blir mer sammensatt.Resultater fra en hardføre kryssberegning kan være mindre nøyaktige enn programvareapplikasjoner, men resultatene kan brukes som forutsetninger for mer komplekse programvareberegninger.