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《昆明理工大学》 2009年
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复杂输气管网系统的瞬变流仿真

王永军  
【摘要】:随着国民经济的发展,燃气消费量日益增长,输气管网系统变得日趋庞大和复杂。然而,某些大用户开启或关闭都将导致管网系统中产生瞬变流现象,由瞬变流动而产生的水击压力波可能导致管段的强度破坏。为了保证输气管网运行的可靠性和安全性,就要求我们对输气管网进行更加深入和广泛的研究,需要我们在管网的设计、运行过程中,对输气管网进行瞬变计算仿真。瞬变流仿真的实际应用对于提高整个输气管网系统运行的可靠性和运行效率有着显著的指导意义,具有巨大的经济价值。 目前,国内对瞬变流动的研究还不够深入,主要集中在输水管道和天然气管道这样的长输管道系统的研究上,研究对象也多为无管网元件(三通管、阀门等)的单一枝状或环状管网形式,而对同时包含枝状和环状管网且有管网元件的复杂输气管网系统的研究很少,也没有相应的仿真软件。 鉴于当前的研究现状,本文以复杂输气管网系统为研究对象,对瞬变流动进行研究,取得的主要成果概括为如下几个方面: 首先,根据输气管网的实际特点,确定了燃气物性和非物性参数的求解方法,确定了简化管网结构的方法,根据图论知识构建了复杂输气管网的拓扑结构。 其次,基于流体力学基本原理推导出来的连续性方程、动量方程、能量方程和实际气体状态方程等基本方程建立了能精确地描述燃气管网瞬变流动的数学模型,通过方法比选,确定了数学模型的求解方法并对其进行了求解。 然后,根据建立的复杂管网的拓扑结构,确定了管网瞬变流动计算仿真的初始条件的求解方法,同时确定了管网中常见的边界条件的处理方法。 最后,根据确立的数学仿真模型及其求解过程,采用Visual Basic、Access、Excel2003混合编程技术编制了复杂输气管网系统的瞬变流计算仿真程序;利用实际工程计算结果对仿真程序进行验证,证明了该仿真程序对输气管网系统的瞬变流计算数据的可信性、合理性;对几种可能出现的瞬变流工况的仿真结果进行了分析;并结合仿真程序的输出功能讨论了复杂输气管网系统瞬变流计算仿真程序的应用前景。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU996.72

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【引证文献】
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1 赵龙;燃气管网泄漏分析及稳态泄漏模拟[D];昆明理工大学;2009年
【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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9 本报记者 周泽山;大天池的潜在价值[N];中国石油报;2002年
10 梁丽英;青海将建大型天然气生产基地[N];中国矿业报;2001年
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1 殷建成;输气管网稳态运行优化方法研究[D];西南石油学院;2005年
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>西南石油学院
相关作者
>殷建成
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