شبیه‌سازی دینامیکی خطوط لوله انتقال گاز در شرایط حاد برودتی

نوع فایل :word 

تعداد صفحات :۱۵۸

امروزه شبیه‌سازی در فرآیندها، می‌تواند ابزاری مهم برای حل مشکلات در صنایع مختلف باشد. ایده‌ای جدید که بایستی در عالم واقعیت به روش آزمایش و خطا با صرف هزینه‌ها و خطرات بسیار انجام گیرد می‌تواند در محیط یک نرم‌افزار قوی، شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل مورد استفاده قرار گیرد. شبیه‌سازی همچنین می‌تواند برای بررسی و پشتیبانی عملیاتی یک سیستم، مورد استفاده واقع شود. این پایان نامه، تشریحی از اجرای یک شبیه‌سازی یکپارچه در خطوط لوله انتقال گاز است و هدف اصلی از این شبیه‌سازی بررسی و پایش رفتار متغیرهای جریان گاز درون سیستم خطوط لوله مانند فشار، دبی، سرعت و دما است. تغییر دمای هوای محیط باعث تغییر در مصرف گاز می‌شود و تغییر در مصرف گاز معادل با تغییر در دبی‌های خروجی از یک سیستم خطوط لوله است. اکنون رفتار متغیرهای جریان در طول خطوط لوله، چگونه خواهد شد؟ آیا امکان دارد در نقاط منشعب‌شده از یک سیستم خطوط لوله، فشار گاز آنقدر افت پیدا کند که در نهایت منجر به قطع گاز در آن نقطه گردد؟ در این پایان‌نامه سعی بر آنست که بررسی کنیم افزایش مصرف گاز طبیعی منتج از افت شدید دمای هوا، چه تأثیری روی رفتار سیال گاز طبیعی درون یک سیستم خط لوله دارد و نقاطی که در این شرایط، احتمال قطعی گاز در آنها وجود دارد را شناسایی نماییم.فصل اول این پایان‌نامه در خصوص اهمیت موضوع و مفاهیم اساسی مرتبط با موضوع گاز طبیعی و سیستم و تجهیزات خطوط لوله گاز و شبیه‌سازی می‌باشد. فصل دوم مروری بر تحقیقات گذشته است. در فصل سوم تئوری شبیه‌سازی و معادلات حاکم بر جریان گاز تک فاز در حالت دینامیک نمایش داده شده است. روابط طراحی خطوط لوله و افت فشار در حالت پایا آورده شده و اثر اصطکاک در تجهیزات مختلف تشریح شده است. در فصل چهارم، سیستم خطوط لوله انتقال گاز اردبیل و نرم‌افزار شبیه ساز OLGA معرفی و روش کار، توضیح داده شده است. پیکربندی سیستم خطوط لوله، ایستگاه‌های تقلیل فشار، تقویت فشار، مشخصات خطوط لوله، توپوگرافی و مسیر خطوط لوله به نمایش در آمده و مدل شبیه‌سازی تشریح شده است.در فصل پنجم، برای به دست آوردن شرایط حاد برودتی، اطلاعات مصارف گاز و دمای هوای شهرهای مختلف، مورد ارزیابی قرار گرفته است. تلاش برای تفهیم موضوع در برابر اطلاعات مذکور انجام گرفته و الگو‌های مصارف گاز به‌صورت تابعی از دمای هوا بدست آمده و برای شبیه‌سازی در شرایط حاد برودتی، آماده شده است. نتایج شبیه‌سازی سیستم خط لوله در محیط نرم‌افزار OLGA در دو حالت عملیاتی و حاد برودتی تحلیل شده و تغییرات فشار نقاط برداشت از سیستم خطوط لوله در برابر تغییرات زمان به عنوان عکس‌العملی از شرایط اعمال‌شده در شبیه‌سازی، مورد ارزیابی واقع شده است. همچنین برای تحلیل وضعیت سیستم خطوط لوله، رفتار متغیرهای جریان گاز در طول خطوط لوله، در هر دو حالت عملیاتی و حاد برودتی، مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته است. فصل ششم با جمع بندی و نتیجه گیری به اتمام رسیده است.