Математическое моделирование трубопроводных сетей и систем каналов
Год издания: 2026
Автор: В.Е. Селезнев, В.В. Алешин, С.Н. Прялов
Жанр или тематика: научное издание
Издательство: "МАКС Пресс"
ISBN: 978-5-317-07367-1
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Издательский макет или текст (eBook)
Количество страниц: 800
Описание: В монографии приводится подробное описание базовых методов численного моделирования трубопроводных сетей и систем каналов с открытым руслом (рек). Данные методы положены в основу современных промышленных вычислительных технологий, высокоточных компьютерных симуляторов и компьютерных аналитических систем для научно обоснованного решения широкого круга технических и технологических проблем проектирования, строительства (включая производство труб) и функционирования магистральных трубопроводных и канальных сетей. Основное внимание в книге уделено разработкам, подтвердившим в последнее десятилетие надежность и эффективность своего
практического применения для решения производственных задач.
Книга может оказаться полезной научным работникам, аспирантам и преподавателям,
занимающимся математическим моделированием, созданием прикладного программноматематического обеспечения и проведением расчетно-аналитических работ для нужд
трубопроводного транспорта, трубной промышленности, энергетики и природоохранных
организаций. Она может также заинтересовать специалистов, работающих в областях
проектирования, строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов над решением задач повышения их безопасности, экологичности и экономичности. Материал монографии доступен студентам старших курсов технических вузов
Примеры страниц (скриншоты)
Оглавление
Предисловие ко второму изданию
Предисловие к первому изданию
Список основных используемых сокращений
Развитие расширенной концепции численного моделирования трубопроводных сетей и систем каналов с открытым руслом
Базовый принцип высокоточного моделирования трубопроводных сетей и систем каналов с открытым руслом
Правило минимизации количества и глубины принимаемых упрощений и допущений
Технологии высокоточного компьютерного моделирования
Компьютерный аналитический инструментарий
Пример реализации основных принципов высокоточного моделирования трубопроводных систем при верификации проектных решений для магистральных трубопроводов
Пример реализации основных принципов высокоточного моделирования трубопроводных систем при управлении целостностью трубопроводных сетей
Роль технологий высокоточного компьютерного моделирования в формировании системного интегратора
Формулировка обновлённой расширенной концепции
Математическое моделирование транспортирования продуктов
По трубопроводным системам
Об объекте моделирования
Высокоточный компьютерный газодинамический симулятор газотранспортного предприятия
Моделирование течений в однониточном трубопроводе
Течение однокомпонентного газа
Течение газовой смеси
Течение многокомпонентных жидкостей
Плёночное течение двухфазной среды
Моделирование течений в разветвлённом трубопроводе
Моделирование течений в узле сочленения газопроводов
моделировании течений в разветвлённом трубопроводе, транспортирующем жидкости
Численный анализ математической модели разветвлённых трубопроводов
Примеры разностных схем повышенного порядка аппроксимации
О построении полностью консервативных сплайн-схем повышенного порядка аппроксимации
К вопросу о построении неравномерных по длине трубопроводов фиксированных разностных сеток
Численный анализ работы крана
Численный анализ работы крановых площадок ЛЧМГ, оборудованных межниточными перемычками
Численный анализ истечения газа из трубопровода высокого давления в атмосферу
Моделирование транспортирования газов через компрессорный цех и компрессорную станцию
Математические модели сегментов компрессорных станций (цехов)
Математическое моделирование установившихся режимов транспортирования природного газа через компрессорный цех и компрессорную станцию
Математическое моделирование неустановившихся режимов
транспортирования природного газа через компрессорный цех и компрессорную
станцию
Метод последовательной смены стационарных состояний КС
Метод анализа динамических режимов КС
К вопросу о моделировании компрессорных станций сложной структуры
Моделирование транспортирования продуктов через предприятие трубопроводного транспорта
Моделирование установившихся режимов транспортирования продуктов
Моделирование неустановившихся режимов транспортирования продуктов
Численная оценка параметров работы автоматических регуляторов давления в газопроводных сетях
Автоматическая настройка высокоточных компьютерных симуляторов на реальные параметры конкретной трубопроводной системы
Математические методы снижения затрат на транспортирование продуктов по трубопроводным сетям с помощью высокоточных компьютерных симуляторов
Критерий оптимизации неустановившихся режимов транспортирования природного газа через ГТС
Постановка задачи оптимизации неустановившихся режимов
транспортирования природного газа через ГТС
Алгоритм оптимизации неустановившихся режимов транспортирования природного газа через ГТС
Об оптимизации установившихся режимов транспортирования природного газа через ГТС
Численный анализ прочности трубопроводных систем
Постановка задачи
Метод решения уравнений равновесия трубопроводных систем
Математические модели для анализа упругопластического поведения трубопроводных конструкций
Упругопластическое поведение трубных сталей
Моделирование взаимодействия трубопровода и прилегающего грунта
Инженерные модели взаимодействия подземного трубопровода с окружающим грунтом
Трёхмерная упругопластическая модель грунта
Технология численного анализа напряженно-деформированного состояния и оценки прочности трубопроводных систем
Выбор средств моделирования НДС трубопроводов
Моделирование НДС трубопроводных систем
Балочные модели трубопроводов
Оболочечные модели трубопроводов
Объёмные модели трубопроводов
Анализ НДС и оценка прочности трубопроводных систем
Анализ прочности криволинейных участков магистральных трубопроводов
Анализ прочности участков магистральных трубопроводов, подвергшихся экскавации
Предварительные замечания
Численная верификация и аналитические исследования инженерных моделей взаимодействия «труба – грунт»
Оценка несущей способности конструкций магистральных трубопроводов по результатам численного моделирования
Оценка несущей способности при статических нагрузках
Оценка прочности при циклических нагрузках
Математическое моделирование аварийных ситуаций в трубопроводных системах
Постановка задачи моделирования аварий в трубопроводных системах
Математическое моделирование осколочного поражения при авариях на газопроводах высокого давления
Численное прогнозирование токсической и пожаровзрывоопасности при авариях на трубопроводах
Моделирование эволюции облаков топливно-воздушной смеси
Численный анализ возможности возникновения пожара или взрыва
Численный анализ эффективности путей предотвращения пожара или взрыва
Технология численного прогнозирования токсической и пожаровзрывоопасности на объектах ТЭК
К вопросу об оценке состояния атмосферы в зоне аварийного выброса транспортируемого продукта
Численное моделирование пожаров на газопроводах и прилегающих территориях
Общие замечания
Численный анализ причин и механизмов воспламенения образовавшейся газовоздушной смеси
Численный анализ параметров пожара на газопроводе в условиях открытой местности
Анализ прочности открытых участков трубопроводов при тепловом воздействии пожара
Численный анализ параметров пожара на газопроводе в условиях помещения
К вопросу об анализе взрывоустойчивости зданий при взрывах газовоздушной смеси в помещении
Моделирование пожаров разлития горючих жидкостей при разрушении трубопроводов или резервуаров хранения
К вопросу оперативной оценки зон теплового поражения от пожара разлития
Численное моделирование пожаров разлития
К вопросу моделирования огненных шаров при горении углеводородного топлива
Моделирование аварий в газотранспортных системах, связанных с неустойчивой
работой газоперекачивающего оборудования
Математическое моделирование динамических перемещений трубопровода высокого давления при его разрыве
Математическое моделирование транспортирования жидкостей по системам протяжённых каналов с открытым руслом и рекам
Постановка задачи
Построение математической модели неразветвлённых каналов с открытым руслом
Построение математической модели сети разветвлённых каналов с открытым руслом
Построение математической модели распространения тепла по сетям каналов с открытым руслом
Построение разностной модели разветвлённых каналов с открытым руслом
Построение разностной модели сети разветвлённых каналов с открытым руслом
К вопросу исследования устойчивости разработанной разностной модели
О методе решения построенных разностных уравнений
О практической реализации построенных математических моделей и алгоритмов
О построении гидравлических симуляторов систем каналов с открытым руслом
Численное моделирование изготовления труб соединительных отводов большого диаметра
Общие замечания
теоретических основах высокоточного моделирования операций
технологической цепочки изготовления труб большого диаметра
Краткий обзор технологии высокоточного компьютерного моделирования производства ТБД
Краткий обзор технологии высокоточного компьютерного моделирования изготовления СОТ методом локального индукционного нагрева
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Численный анализ влияния остаточного напряженнодеформированного состояния труб на прочность магистральных трубопроводов
Приложение 2. Определение параметров инженерных моделей взаимодействия трубопровода с грунтом по результатам численного моделирования
Приложение 3. Критерий пластичности грунтов с оптимальной поверхностью текучести
Приложение 4. К вопросу о численном моделировании подземных участков протяжённых трубопроводных систем
Приложение 5. Точное решение МКЭ задачи об осевом смещении трубопровода в грунте
Приложение 6. Предельное равновесие откосов «идеальных» грунтов
