Введение 4
Глава 1. Анализ физических свойств и организация железнодорожных перевозок
вязких нефтепродуктов 10
1.1 Классификация нефтепродуктов, перевозимых железнодорожным
транспортом 10
1.2 Постановка физических задач для построения математических моделей процесса
охлаждения вязких нефтепродуктов 14
1.3 Исследование вопроса возможности перевозки нефтебитума в виде
Пеллет 21
1.4 Железнодорожные поставки вязких нефтепродуктов на территории России и причины её высокой себестоимости в зимний период 25
1.5 Организация перевозок вязких нефтепродуктов как бизнес-процесса 33
1.6 Математические и имитационные модели для описания процесса перевозки вязких нефтепродуктов и связанных с ним операций 35
1.7 Выводы 38
Глава 2. Математическое моделирование тепловых процессов в вязких нефтепродуктах внутри котла вагона-цистерны 40
2.1 Приближенные методы математического моделирования задач тепло и
массопереноса 40
2.2 Вариационный метод решения тепловых задач 46
2.3 Применение метода конечных элементов (МКЭ) при построении моделей тепловых
процессов в вязких нефтепродуктах 51
2.4 Применение МКЭ в приближенных решениях уравнения теплопроводности с применением пакета программ ANSYS 59
2.5 Результаты расчета температурных полей 60
2.6 Задача Стефана 70
2.7 Задача плавления высоковязкого нефтепродукта при выгрузке из котла вагона-цистерны 73
3
2.7.1 Решение стационарной задачи Стефана 76
2.7.2 Нестационарная задача Стефана 80
2.8 Выводы 87
Глава 3. Математическая модель процесса перевозки мазута и ее программная реализация 89
3.1 Математическая модель перевозки мазута железнодорожным
транспортом 89
3.1.1 Описание существующей модели 89
3.1.2 Математическая постановка задачи 98
3.2 Имитационная модель перевозки вязких нефтепродуктов по железной
дороге 103
3.2.1 Модель очистки котла вагона-цистерны от высоковязких остатков 105
3.2.2 Модель циркуляционного способа слива 107
3.2.3 Модель перевозки нефтебитума 110
3.3 Выводы 116
Глава 4. Расчет основных характеристик транспортных операций по перевозке вязких нефтепродуктов в осенне-зимний период 118
4.1 Слив мазута циркуляционным способом 118
4.2 Очистка цистерны от остатков нефтепродукта 126
4.3 Имитационное моделирование процесса поставки 133
4.4 Циркуляционный способ слива. Модель с циклом 135
4.5 Процесс перевозки нефтебитума 139
4.6 Вывод 142
Заключение 144
Библиография 147
