管道實時在線自適應(yīng)仿真技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-02-23 03:27
現(xiàn)代天然氣管網(wǎng)具有氣源多、用戶多、距離長、輸氣量大、壓力高、壓縮機站多、管道內(nèi)部氣體流向不確定等一系列特點,這給運營管理帶來了極大的挑戰(zhàn)性。為了保障生產(chǎn)和運營,尤其是重要城市和地區(qū)的供氣與安全,需要借助天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)仿真軟件開展天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、調(diào)度管理、操作控制、儲氣調(diào)峰、優(yōu)化運行、管網(wǎng)系統(tǒng)故障分析等方面的工作。天然氣管網(wǎng)仿真技術(shù)的實質(zhì)即呈現(xiàn)或再現(xiàn)天然氣管道中氣體的流動規(guī)律和運行參數(shù)變化,而衡量仿真技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)是仿真精度和仿真速度。在現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)仿真理論和產(chǎn)品中,對管網(wǎng)的運行參數(shù)系統(tǒng)研究較多,而對管網(wǎng)設(shè)計參數(shù)系統(tǒng)和流體物性參數(shù)系統(tǒng)的變化及其對仿真的影響考慮較少。如天然氣物性參數(shù)擁有多種不同的計算模型和方法,模型選取的不同可能會引起不可忽略的仿真誤差;管道參數(shù)常作為仿真系統(tǒng)的輸入?yún)?shù),對仿真結(jié)果起著決定性的影響,但諸如管道長度、高程等參數(shù)本身不易準(zhǔn)確測量,若將參數(shù)近似值代入仿真系統(tǒng),會帶來仿真精度的降低;緩變參數(shù)可能會隨著管道運行時間、狀態(tài)等因素而緩慢變化,如管徑、內(nèi)壁粗糙度、總傳熱系數(shù)等參數(shù),對穩(wěn)態(tài)仿真來說,其可以看成定值,但對于瞬態(tài)或在線仿真若仍將其視為定值或僅僅是關(guān)于位置...
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 管網(wǎng)自適應(yīng)仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.4 創(chuàng)新點
第二章 天然氣管網(wǎng)基本關(guān)系式
2.1 基本假設(shè)
2.2 管道基本流動關(guān)系式
2.3 管網(wǎng)系統(tǒng)守恒關(guān)系式
2.3.1 管網(wǎng)結(jié)構(gòu)
2.3.2 管網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)系式
第三章 天然氣物性算法優(yōu)選與模型校正
3.1 壓縮因子計算模型
3.1.1 狀態(tài)方程法
3.1.2 經(jīng)驗公式法
3.2 管輸條件下壓縮因子計算模型適用性分析
3.2.1 高壓管輸條件下模型對比
3.2.2 中低壓管輸條件下模型對比
3.3 壓縮因子算法校正
3.3.1 酸氣校正
3.3.2 氮氣校正
3.3.3 高分子量氣體校正
3.4 管輸條件下模型校正對比分析
3.4.1 酸氣校正模型對比
3.4.2 高分子量氣體校正模型對比
3.5 本章小結(jié)
第四章 管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)自適應(yīng)仿真技術(shù)研究
4.1 管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真優(yōu)化
4.1.1 基本假設(shè)
4.1.2 穩(wěn)態(tài)仿真模型建立與優(yōu)化
4.1.3 穩(wěn)態(tài)仿真模型求解方法研究
4.1.4 實例分析
4.2 穩(wěn)態(tài)自適應(yīng)仿真
4.2.1 參數(shù)估計敏度法模型
4.2.2 最小方差遞推公式
4.2.3 實例分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 管網(wǎng)系統(tǒng)在線自適應(yīng)仿真技術(shù)研究
5.1 管網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定流動仿真
5.1.1 基本假設(shè)
5.1.2 管道動力學(xué)狀態(tài)空間模型建立
5.1.3 實例分析
5.2 實時在線自適應(yīng)仿真
5.2.1 實時在線自適應(yīng)仿真模型
5.2.2 緩變參數(shù)加權(quán)估計
5.2.3 實例分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 軟件編制
6.1 適用范圍
6.2 軟件功能
6.3 模塊結(jié)構(gòu)
6.4 程序?qū)崿F(xiàn)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高酸性天然氣流量測量的修正方法[J]. 王貴波,陳偉,陳江峰. 天然氣工業(yè). 2014(10)
[2]基于氣體組成的天然氣壓縮因子計算方法[J]. 梁光川,左果. 石油與天然氣化工. 2014(04)
[3]輸氣管道仿真中摩阻系數(shù)相關(guān)參數(shù)設(shè)置[J]. 任虹宇,謝果,江洋,陳剛. 天然氣與石油. 2013(01)
[4]高酸氣田天然氣偏差因子計算方法[J]. 黃德明,付德奎,胡杰,陳琳琳. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟. 2012(06)
[5]天然氣管道能源管理系統(tǒng)的規(guī)劃[J]. 王永紅,宮敬,李曉平,張帆. 油氣田地面工程. 2010(10)
[6]中心差分法在燃?xì)夤艿绖討B(tài)模擬中的應(yīng)用[J]. 高蘭周,侯根富,王東. 山西建筑. 2010(24)
[7]高含硫天然氣壓縮因子計算方法評價[J]. 張奕,李長俊,李倩,艾紹平. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[8]管網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型的建立及求解[J]. 姜瑛. 石油天然氣學(xué)報. 2010(02)
[9]通用集成仿真平臺的開發(fā)[J]. 周翔,謝廷毅,高蕾. 計算機仿真. 2010(03)
[10]天然氣集輸管網(wǎng)仿真技術(shù)研究[J]. 劉恩斌,李長俊,成琳琳. 西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
博士論文
[1]大型天然氣管網(wǎng)仿真計算引擎的研究與實現(xiàn)[D]. 鄭建國.西南石油大學(xué) 2012
[2]天然氣管道運行優(yōu)化模型及其尋優(yōu)方法研究[D]. 楊毅.西南石油大學(xué) 2006
碩士論文
[1]城市燃?xì)夤芫W(wǎng)動態(tài)模擬技術(shù)的研究[D]. 馬江平.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3640775
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 管網(wǎng)自適應(yīng)仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.4 創(chuàng)新點
第二章 天然氣管網(wǎng)基本關(guān)系式
2.1 基本假設(shè)
2.2 管道基本流動關(guān)系式
2.3 管網(wǎng)系統(tǒng)守恒關(guān)系式
2.3.1 管網(wǎng)結(jié)構(gòu)
2.3.2 管網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)系式
第三章 天然氣物性算法優(yōu)選與模型校正
3.1 壓縮因子計算模型
3.1.1 狀態(tài)方程法
3.1.2 經(jīng)驗公式法
3.2 管輸條件下壓縮因子計算模型適用性分析
3.2.1 高壓管輸條件下模型對比
3.2.2 中低壓管輸條件下模型對比
3.3 壓縮因子算法校正
3.3.1 酸氣校正
3.3.2 氮氣校正
3.3.3 高分子量氣體校正
3.4 管輸條件下模型校正對比分析
3.4.1 酸氣校正模型對比
3.4.2 高分子量氣體校正模型對比
3.5 本章小結(jié)
第四章 管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)自適應(yīng)仿真技術(shù)研究
4.1 管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真優(yōu)化
4.1.1 基本假設(shè)
4.1.2 穩(wěn)態(tài)仿真模型建立與優(yōu)化
4.1.3 穩(wěn)態(tài)仿真模型求解方法研究
4.1.4 實例分析
4.2 穩(wěn)態(tài)自適應(yīng)仿真
4.2.1 參數(shù)估計敏度法模型
4.2.2 最小方差遞推公式
4.2.3 實例分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 管網(wǎng)系統(tǒng)在線自適應(yīng)仿真技術(shù)研究
5.1 管網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定流動仿真
5.1.1 基本假設(shè)
5.1.2 管道動力學(xué)狀態(tài)空間模型建立
5.1.3 實例分析
5.2 實時在線自適應(yīng)仿真
5.2.1 實時在線自適應(yīng)仿真模型
5.2.2 緩變參數(shù)加權(quán)估計
5.2.3 實例分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 軟件編制
6.1 適用范圍
6.2 軟件功能
6.3 模塊結(jié)構(gòu)
6.4 程序?qū)崿F(xiàn)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高酸性天然氣流量測量的修正方法[J]. 王貴波,陳偉,陳江峰. 天然氣工業(yè). 2014(10)
[2]基于氣體組成的天然氣壓縮因子計算方法[J]. 梁光川,左果. 石油與天然氣化工. 2014(04)
[3]輸氣管道仿真中摩阻系數(shù)相關(guān)參數(shù)設(shè)置[J]. 任虹宇,謝果,江洋,陳剛. 天然氣與石油. 2013(01)
[4]高酸氣田天然氣偏差因子計算方法[J]. 黃德明,付德奎,胡杰,陳琳琳. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟. 2012(06)
[5]天然氣管道能源管理系統(tǒng)的規(guī)劃[J]. 王永紅,宮敬,李曉平,張帆. 油氣田地面工程. 2010(10)
[6]中心差分法在燃?xì)夤艿绖討B(tài)模擬中的應(yīng)用[J]. 高蘭周,侯根富,王東. 山西建筑. 2010(24)
[7]高含硫天然氣壓縮因子計算方法評價[J]. 張奕,李長俊,李倩,艾紹平. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[8]管網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型的建立及求解[J]. 姜瑛. 石油天然氣學(xué)報. 2010(02)
[9]通用集成仿真平臺的開發(fā)[J]. 周翔,謝廷毅,高蕾. 計算機仿真. 2010(03)
[10]天然氣集輸管網(wǎng)仿真技術(shù)研究[J]. 劉恩斌,李長俊,成琳琳. 西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
博士論文
[1]大型天然氣管網(wǎng)仿真計算引擎的研究與實現(xiàn)[D]. 鄭建國.西南石油大學(xué) 2012
[2]天然氣管道運行優(yōu)化模型及其尋優(yōu)方法研究[D]. 楊毅.西南石油大學(xué) 2006
碩士論文
[1]城市燃?xì)夤芫W(wǎng)動態(tài)模擬技術(shù)的研究[D]. 馬江平.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3640775
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