Камінська А. В. Математичне моделювання та чисельний аналіз нестаціонарних режимів роботи багатониткових лінійних ділянок газотранспортної системи

Об'єкт дослідження - нестаціонарні неізотермічні процеси течії газу в багатониткових лінійних ділянках газотранспортної системи. Мета дослідження - удосконалення існуючої математичної моделі нестаціонарних, зокрема й позаштатних, режимів роботи багатониткових лінійних ділянок газотранспортної системи і розробка ефективних чисельних методів розрахунку таких режимів з необхідною точністю. Методи дослідження - чисельні методи розв'язання крайових задач для систем диференціальних рівнянь в частинних похідних та методи розв'язання нелінійних і лінійних систем рівнянь; методи теорії ймовірності і математичної статистики для ідентифікації аварійних ситуацій на багатониткових лінійних ділянках. Апаратура - Персональний комп'ютер. Теоретичні і практичні результати досліджень - удосконалена модель та розроблені чисельні методи розрахунку нестаціонарних режимів роботи багатониткових ділянок газотранспортної системи дозволяють з необхідною точністю обчислювати параметри газового потоку (тиск, масову витрату і температуру), аналіз яких необхідний у плануванні технологічних режимів роботи багатониткових ділянок і в прийнятті рішень у системах оперативно-диспетчерського керування. Метод ідентифікації аварійних ситуацій дозволяє запобігати можливим аварійним ситуаціям на багатониткових ділянках і отримувати оцінки параметрів витоків газу, що підвищує безпечність і надійність об'єктів газотранспортної системи, знижує можливі економічні збитки від аварії. Наукова новизна - удосконалено існуючі математичні моделі нестаціонарних неізотермічних режимів роботи багатониткових лінійних ділянок газотранспортної системи шляхом внесення до моделі алгебраїчних рівнянь, у тому числі нелінійних, які враховують вплив роботи комутуючих елементів газотранспортної системи (запірної арматури), що дозволяє брати до уваги зміни в структурі газотранспортної системи; вперше запропоновано чисельний метод розрахунку нестаціонарних неізотермічних режимів роботи багатониткових лінійних ділянок газотранспортної системи, що відрізняється від нині існуючих методів способом розв'язання системи нелінійних рівнянь і дозволяє з більшою точністю розраховувати і прогнозувати реальні процеси течії газу; вперше запропоновано метод ідентифікації аварійних ситуацій при витоках газу, який базується на удосконаленій математичній моделі, що дозволяє значно швидше і точніше виявляти й локалізувати аварійні ділянки трубопроводу. Результати дисертаційної роботи впроваджені у виробничий процес на філіалі "Науково-дослідний і проектний інститут транспорту газу" (Інститут транспорту газу) ДК "Укртрансгаз" у рамках розроблення проекту 393.10-ДП "Впровадження диспетчерського пункту Харківського лінійного виробничого управління магістрального газопроводу". Результати досліджень використовуються у навчальному та науково-дослідному процесах на кафедрі прикладної математики Харківського національного університету радіоелектроніки при викладанні дисципліни "Математичне моделювання систем з розподіленими параметрами", у дипломному проектуванні.