Моделирование этапов проверки пригодности короткого участка газопровода к эксплуатации

Abstract

При моделировании процессов закачки газа в элементарный участок и истечения газа из него в неограниченное пространство использованы квазиодномерные уравнения трубопроводного транспорта газа в приближении короткого трубопровода, когда градиент давления газа формируется только под влиянием локальной составляющей силы инерции газа, и формула Н.Е. Жуковского о скорости истечения газа. Уравнения сохранения импульса и массы линеаризованы введением массового расхода газа, а первое граничное условие представлено в виде линейной зависимости от искомых функций. Область решения разделена на прямоугольники с размерами длины участка и условного полупериода задачи, что соответствует времени пробега возмущения по всей длине участка. Для первого условного полупериода методом характеристик получены формулы для расчета давления, массового расхода и скорости газа. Показаны пути использования этих формул для получения решения в последующих условных периодах. Приведены отдельные результаты расчетов по давлению, массовому расходу и скорости потока газа при постоянных значениях функций, участвующих в краевых условиях. Выявлено, что разность между внешним давлением и давлением газа в подобластях, а также массовый расход газа по времени убывают по экспоненциальному закону.