Поиск по сайту

АНАЛИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ВЕРОЯТНОСТНОГО ХАРАКТЕРА УЗЛОВЫХ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ

Новицкий Николай Николаевич , Вантеева Ольга Викторовна

2017 / Том 21, №8 (127) 2017 [ ЭНЕРГЕТИКА ]

РEЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Рассматривается задача вероятностного анализа изотермического режима трубопроводной системы произвольной конфигурации, когда этот режим устанавливается под воздействием случайных проявлений внешней среды. В роли таких воздействий выступают нагрузки потребителей и давления в местах поступления рабочей среды. Эти воздействия учитываются в привлекаемых моделях потокораспределения как граничные условия, задаваемые для расхода или давления в каждом узле расчетной схемы в вероятностной форме - своими математическими ожиданиями и дисперсиями. При этом задача анализа состоит в отыскании потокораспределения в форме, допускающей его вероятностную интерпретацию. Раскрывается практическая актуальность такой постановки, возникающая на этапах проектирования (эксплуатация и диспетчерское управление трубопроводных систем при анализе их пропускной способности; уровень снабжения потребителей; соблюдение технологических требований к допустимости режимов; количественное обоснование решений при управлении режимами). МЕТОДЫ. Приведена математическая постановка и общая схема решения задачи. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Получены конечные соотношения для расчета математических ожиданий и ковариационных матриц искомых параметров потокораспределения, обеспечивающие возможность аналитического представления модели вероятностного потокораспределения в целом. На численном примере иллюстрируется высокая вычислительная эффективность предложенной методики вероятностного анализа режимов и ее преимущества по отношению к традиционным общим методам такого типа, как Монте-Карло. Иллюстрируются возможности расчета вероятностей принадлежности любого параметра режима или их совокупности заданным границам. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Показаны преимущества предлагаемого вероятностного подхода по отношению к традиционным детерминированным моделям и методам, применяемым при анализе режимов в рамках сложившейся практики проектирования и эксплуатации трубопроводных систем.

Ключевые слова:

Библиографический список:

Todini, E. Unmetodo del gradiente per la verificadelleretiidrauliche // BollettinodegliIngegneridella. Toscana. 1979. Vol. 11. P. 11-14.
Todini E., Pilati S. A gradient algorithm for the analysis of pipe networks // John Wiley & Sons, London. 1988. P. 1-20.
Todini, E.A. Unifying view on the different looped pipe network analysis [Electronic resource]. URL: http:// www.nitu.ru (28.05.2017).
Giustolisi O., Kapelan Z., Savic D. Extended period simulation analysis considering valve shutdowns // Journal of water resources planning and management. 2008. 134 (6). Р. 527-537.
Giustolisi, O. New Tools for More Realistic Network Simulation and Reliability Assessments [Electronic resource]. URL: http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/dw/epanet/EN2manual (28.05.2017).
Андрияшев М.М. Техника расчета водопроводных сетей. М.: Сов. Законодательство, 1932. 62 с.
Лобачев В.Г. Новый метод увязки колец при расчете водопроводных сетей // Санитарная техника. 1934. № 2. С. 8-12.
Меренков А.П., Хасилев В.Я., Сидлер В.Г., Сеннова Е.В., Сумароков С.В., Такайшвили М.К., Светлов К.С., Меренкова Н.Н., Ощепкова Т.Б., Храмов А.В. Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 1985. 280 с.
Карамбиров С.Н. Математическое моделирование систем подачи и распределения воды в условиях многорежимности и неопределенности // Мелиорация и водное хозяйство, 2004. № 6. С. 19-21.
H.A. Kretzmann, J.E., Van Zyl and J. Haarhoff. Stochastic analysis of water supply systems using MOCASIM II: Proceedings of the 2004 Water Institute of Southern Africa (WISA) Biennial Conference (Cape Town, 2-6 May 2004). Cape Town, 2004. 1132-1142. (Africa) ISBN: 1-920-01728-3
Cutore P., Campisano A., Kapelan Z., Modica C., Savic D. Probabilistic prediction of urban water consumptionм using the SCEM-UA algorithm // Urban Water Journal. 2008. V. 5. No. 2. P. 125-132.
Новицкий Н.Н., Вантеева О.В. Моделирование стохастики потокораспределения в гидравлических цепях // Известия РАН. Энергетика. 2011. № 2. С. 122-131.
Novitsky N.N., Vanteyeva O.V. Modeling of stochastic hydraulic conditions of pipeline systems // Chaotic Modeling and Simulation (CMSIM). 2014. No. 1. P. 95-108.
Новицкий Н.Н., Вантеева О.В. Задачи и методы вероятностного моделирования гидравлических режимов трубопроводных систем // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2008. № 1. С. 68-75.
Венцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высш. шк., 2001. 575 с.

Файлы: