Co to jest analiza sieci rury?

Analiza sieci rur to obliczenie przepływów płynów i spadków ciśnienia w złożonych systemach rur.Analiza systemów rur jest ważna dla użyteczności publicznej dostarczającej wodę konsumentom, planowaniu dystrybucji gazu ziemnego lub dowolnego systemu rur, w którym ważne są spójne ciśnienia dostarczania i prędkości przepływu.Jest mało prawdopodobne, aby dostawca zna określone wymagania i prędkości przepływu w całej sieci, więc analiza sieci rury zapewnia metodę, w której wybierane są pętle systemowe i wykonywane są obliczenia.

Obliczenia potrzebne do analizy sieci rur są dostępne w komercyjnych pakietach oprogramowania, ale podstawowe równania można również obliczyć ręcznie.Analiza wykorzystuje metodę relaksacji, w której wybierane są pętle rurowe, szacowane są spadki ciśnienia i punkty dostawy.Następnie określa się ilość materiału przechodzącego przez układ i wykonuje się serię obliczeń.

W tym momencie korekty są wprowadzane do szacunków, a obliczenia są powtarzane w razie potrzeby.Jest to znane jako metoda iteracyjna.Proces trwa wraz z coraz mniejszymi zmianami założeń, dopóki nie zostanie spełnione ochronę masy i energii.Ochrona masy i energii oznacza ciśnienie i przepływy wlotowe w punkcie zaopatrzenia, równa się stratom ciśnienia systemu i wymagane prędkości przepływu i ciśnienia dostawy klienta.

Analiza sieci rur wykorzystuje tę samą metodę iteracyjną, niezależnie od dostarczonego płynu.Znaczenie i złożoność tych obliczeń rośnie wraz ze wzrostem sieci rur, a klienci oczekują nieprzerwanej dostawy.Dynamikę płynów i spadki ciśnienia można mierzyć eksperymentalnie, ale pomiary laboratoryjne nie zawsze przekładają się dobrze na rzeczywiste systemy nakładających się pętli, wielu punktów dostawy i stale zmieniającej się sieci rur.

Planiści użyteczności mogą wykorzystywać wyniki analizy sieci rury do modyfikacji i aktualizacji swoich systemów.Nowe wymagania klientów mogą wymagać dodatkowych stacji pompy lub sprężarki w celu dostarczenia odpowiednich przepływów.Rosnące podział lub dzielnice mogą wymagać ponownej analizy sieci, ponieważ dodanie nowych pętli rur zmienia założenia obliczeniowe.

Rurociągi wodne mogą rozwinąć się w skali wewnętrznej lub chropowatości w miarę starzenia się.Może to wymagać dodatkowej energii pompowania do pokonania.Analiza sieci rury zazwyczaj musi być procesem dynamicznym z ciągle zmieniającymi się zmiennymi, a nie pojedynczą analizą bez uwzględnienia zmian w czasie.

Metoda obliczeniowa tradycyjnie stosowana do ręcznego obliczania analizy sieci rur jest metoda Hardy Cross.Ta metoda zakłada, że wszystkie rozmiary i długości rur są zmiennymi stałymi.Metoda Hardy Cross staje się mniej dokładna, ponieważ system rurociągów staje się bardziej złożony.Wyniki obliczeń krzyżowych mogą być mniej dokładne niż aplikacje, ale wyniki można wykorzystać jako założenia do bardziej złożonych obliczeń oprogramowania.