анализ сети — это расчет потоков жидкости и перепадов давления в сложных трубопроводных системах. Анализ систем трубопроводов важен для коммунальных служб, поставляющих воду потребителям, планирования природного газа или любой другой системы. трубопроводов, где важны постоянное давление подачи и скорость потока. Маловероятно, что поставщик знает конкретные требования и скорости потока по всей сети, поэтому анализ трубопроводной сети обеспечивает метод, при котором выбираются контуры системы и выполняются расчеты.
Расчеты, необходимые для анализа трубопроводной сети, доступны в коммерческих пакетах программного обеспечения, но основные уравнения также можно рассчитать вручную. В анализе используется метод релаксации, при котором выбираются контуры трубопроводов, оцениваются перепады давления и точки подачи. Затем определяется количество материала, прошедшего через систему, и выполняется ряд расчетов.
На этом этапе в оценки вносятся поправки и при необходимости расчеты повторяются. Это известно как итерационный метод. Процесс продолжается со все меньшими и меньшими изменениями в допущениях, пока не будет выполнен закон сохранения массы и энергии. Сохранение массы и энергии означает, что входное давление и расход в точке подачи равны потерям давления в системе и требуемым расходам и давлениям на подаче потребителям.
В анализе трубопроводной сети используется один и тот же итерационный метод независимо от подаваемой жидкости. Важность и сложность этих расчетов возрастает по мере роста трубопроводной сети, и клиенты ожидают бесперебойной доставки. Динамику жидкости и перепады давления можно измерить экспериментально, но лабораторные измерения не всегда хорошо применимы к реальным системам с перекрывающимися контурами, множеством точек доставки и постоянно меняющейся сетью трубопроводов.
Планировщики инженерных сетей могут использовать результаты анализа трубопроводной сети для модификации и модернизации своих систем. Новые потребности клиентов могут потребовать дополнительных насосных или компрессорных станций для обеспечения адекватных потоков. Растущие подразделения или районы могут потребовать повторного анализа сети, потому что добавление новых контуров трубопровода изменяет допущения расчета.
В водопроводных трубах может образовываться внутренняя накипь или шероховатость по мере старения. Для преодоления этого может потребоваться дополнительная энергия накачки. Анализ трубопроводной сети обычно должен быть динамическим процессом с постоянно меняющимися переменными, а не единичным анализом без учета изменений во времени.
Вычислительный метод, традиционно используемый для ручного расчета анализа трубопроводной сети, — это метод Харди-Кросса. Этот метод предполагает, что все размеры и длины труб являются фиксированными переменными. Метод Hardy Cross становится менее точным по мере усложнения системы трубопроводов. Результаты расчета Hardy Cross могут быть менее точными, чем в программных приложениях, но их можно использовать в качестве предположений для более сложных программных расчетов.