تحلیل شبکه خطوط لوله گاز طبیعی در حالت بحرانی: تاثیر پارامترهای مهم در حالت بحرانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشجوی دکترای، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

در فصول سرد سال با توجه به برودت هوا، مصرف گاز طبیعی از حالت استاندارد خارج شده و بسیار بالاتر از حد طبیعی خواهد بود. در این شرایط برای شبکه ها یک حالت بحرانی بوجود می آید، افزایش مصرف که با کاهش فشار گاز طبیعی همراه بوده، همواره یکی از مشکلات اساسی گازرسانی در نقاط مختلف می باشد. در این مطالعه، یک شبکه خطوط لوله در حالت بحرانی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. روش ارائه شده برای تحلیل شبکه با مطالعات گذشته مقایسه گردیده که نتایج معتبرسازی دقتی معادل 37/0% را برای روش پیشنهادی نشان می دهد. پارامترهای مهم و تاثیرگذار بر روی شبکه در حالت بحرانی مانند: ضریب اصطکاک و ترکیب گاز طبیعی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، ضریب اصطکاک تاثیر فراوانی بر روی شبکه داشته، همچنین گازهای طبیعی با وزن مولکولی بالاتر افت فشار کمتری در شبکه ایجاد می کنند.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Tao W.Q., and Ti H.C, Transient Analysis of Gas Pipeline Network, Chemical Engineering Journal, Vol. 69, No. 1, pp. 47-52, 1998.
[2]  Ke S.L., Ti H.C., Transient analysis of isothermal gas flow in pipeline network, Chemical Engineering Journal, Vol. 76, pp. 169–177, 2000.
[3]  Herra´n-Gonza´lez A., De La Cruz J.M., De Andre´s-Toro B., Risco-Martı´n J.L., Modeling and simulation of a gas distribution pipeline network, Applied Mathematical Modeling, Vol. 33, pp. 1584–1600, 2009.
[4]  Hai W., Xiaojing L., Weiguo Z., Transient flow simulation of municipal gas pipelines, Procedia Engineering, Vol. 12, pp. 217–223, 2011.
[5]  Behbahani-Nejad M. and Bagheri A., The accuracy and efficiency of a MATLAB Simulink library for transient flow simulation of gas pipelines and networks, Journal of  Petroleum Science and Engineering , Vol. 70, No. 3-4, pp. 256-265, 2010.
[6]  Behbahani-Nejad M. and Shekari Y., The accuracy and efficiency of a reduced-order model for transient flow analysis in gas pipelines, Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 73,  No. 1-2,  pp. 13-19, 2010.
[7]  Alamian R., Behbahani-Nejad M., Ghanbarzadeh A., A state space model for transient flow simulation in natural gas pipelines, Journal of Natural Gas Science and Engineering , Vol. 9, pp. 51-59, 2012.
[8]  Farzaneh-Gord, M. and Rahbari, H.R., Unsteady natural gas flow within pipeline network, an analytical approach. Journal of  Natural Gas Science and Engineering, Vol. 28, pp. 397-409, 2016.
[9]  Kiuchi, T., An implicit method for transient gas flows in pipe networks. International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 15, No. 5, pp. 378-383, 1994.
[10]             Osiadacz, A., Optimal numerical method for simulating dynamic flow of gas in pipelines. International Journal for Numerical Methods in Fluids, Vol. 3, No. 2, pp. 125-135, 1983.
[11]             Farzaneh-Gord, M., Rahbari, H.R. and Nikofard, H., The effect of important parameters on the natural gas vehicles driving range. Polish Journal of Chemical Technology, Vol. 14, No. 4, pp. 61-68, 2012.
[12]             Farzaneh-Gord, M., Rahbari, H.R., Bajelan, M. and Pilehvari, L., Investigation of hydrate formation in natural gas flow through underground transmission pipeline. Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 15, pp. 27-37, 2013.
[13]             Adeosun, T.A., Olatunde, O.A., Aderohunmu, J.O. and Ogunjare, T.O., Development of unsteady-state Weymouth equations for gas volumetric flow rate in horizontal and inclined pipes. Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 1, No. 4, pp. 113-117, 2009.
[14]             Coleman, T.F. and Li, Y., An interior trust region approach for nonlinear minimization subject to bounds. SIAM Journal on optimization, Vol. 6, No. 2, pp. 418-445, 1996.
[15]             AGA8-DC92 EOS, Compressibility and Super Compressibility for Natural Gas and Other Hydrocarbon Gases. Transmission Measurement Committee Report No. 8, AGA Catalog No. XQ 1285, Arlington, VA, 1992.
[16]             National Iran Gas Company official website, http://NIGC.com/pages/Products.html.