燃气管网系统模拟与运行分析
本文选题：燃气管网 + 稳态模拟 ； 参考：《中国民航大学》2014年硕士论文
【摘要】：随着燃气的开发、利用的日益增长,燃气管网渐渐向复杂化的方向发展,运行管理的难度也相应的增加。通过对燃气管网的运行模拟,可以为整个燃气管网的监测、运行管理以及调控提供准确的管段及节点数据信息,因此对燃气管网的运行模拟研究就显得尤为重要。针对燃气在管网系统中的流动性能,在流体的连续性方程、能量方程、运动方程和BWRS状态方程的基础上建立了管网稳态仿真数学模型。并对管网稳态系统的矩阵表达式作了分析,应用了图论的方法分析管网构造,用矩阵的形式描述管网的拓扑结构关系。在MATLAB-Simulink软件环境下,根据管网模拟的不同要求,相应地建立了管段计算模块、压缩因子计算模块、流量计算模块、出口压力计算和入口压力计算模块。利用管网稳态系统的矩阵形式以及节点法把各个计算模块按照管网结构进行连接,运行建好的模型直接计算出管网的管段数据信息以及节点信息。用MATLAB-Simulink软件模拟了在不同的压力下,具有不同结构的管网的几个工程实例,通过与已有文献中所得工程实例的数据结果进行分析比较,从而验证了此方法在稳态管网的水力分析计算中的可行性与准确性。并且这一准确性为管网的瞬态模拟研究奠定了一定的基础。最终研究表明,利用此方法对管网进行稳态模拟具有适用性广、操作方便、计算精度高等特点。
[Abstract]:With the development and utilization of gas, the gas pipe network is becoming more and more complicated, and the difficulty of operation and management is increasing accordingly. Through the operation simulation of gas pipeline network, it can provide accurate data information of pipe segment and node for the whole gas pipeline network monitoring, operation management and regulation and control, so it is particularly important to study the operation simulation of gas pipeline network. According to the flowing energy of gas in pipe network system, the steady state simulation mathematical model of pipeline network is established on the basis of continuity equation, energy equation, motion equation and BWRS equation of state. The matrix expression of the steady-state system of the pipe network is analyzed, the structure of the pipe network is analyzed by the method of graph theory, and the topological relationship of the pipe network is described in the form of matrix. In the environment of MATLAB-Simulink, according to the different requirements of pipe network simulation, the modules of pipe segment calculation, compression factor calculation, flow calculation, outlet pressure calculation and inlet pressure calculation are established accordingly. Each calculation module is connected according to the structure of the pipe network by using the matrix form of the steady state system of the pipe network and the node method, and the pipe segment data information and the node information of the pipe network are calculated directly by running the established model. Several engineering examples of pipe networks with different structures under different pressures are simulated by using MATLAB-Simulink software, and the results are analyzed and compared with the data obtained in the existing literatures. The feasibility and accuracy of this method in hydraulic analysis and calculation of steady-state pipe network are verified. And this accuracy has laid a certain foundation for the transient simulation of the pipe network. The results show that this method has the advantages of wide applicability, convenient operation and high calculation precision.
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU996.62
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，本文编号：1804014
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