Введение
1 Обзор и критический анализ исследований нестационарного течения газа в газопроводе - 13 1.1 Обзор научных исследований в области нестационарного течения газа в газопроводе -13 1.1.1 Начало изучения неустановившегося изотермического течения идеального газа в газопроводе -13
1.1.2 Критический анализ методов исследования нестационарного течения газа в газопроводах - 21
1.1.3 Совершенствование методов линеаризации. Использование обобщенных функций для изучения течения газа в сложных газопроводах - 24
1.1.4 Исследование неустановившегося изотермического течения идеального газа средствами аналогового и квазианалогового моделирования - 29
1.1.5 Применение численных методов к изучению нестационарного течения идеального газа в газопроводах - 33
1.1.6 Исследование неустановившегося течения газа в газопроводе, вызванного аварийными режимами работы - 36
1.1.7 Неустановившееся неизотермическое течение газа в газопроводе с учетом реальных свойств газа - 38
1.2 Основные выводы о результатах в области исследований неустановившихся процессов в газопроводах - 44
1.3 Цель и задачи диссертационной работы - 47
Теория нестационарных и неизотермических процессов в газопроводах - 50
1 Замкнутая система дифференциальных уравнений теории неустановившегося неизотермического течения газа в газопроводе - 50
2 Уравнения состояния природного газа - 53
3 Исследование полной системы уравнений, описывающей неустановившееся неизотермическое течение газа в газопроводах - 55
4 Изучение неустановившегося и неизотермического течения газа методом характеристик - 60
5 Краевые условия при изучении неустановившегося неизотермического течения газа методом характеристик - 65
6 Условия совместности при изучении неустановившегося неизотермического течения газа методом характеристик -66
Сравнение точного и приближенного методов расчета нестационарного течения газа в газопроводе - 70
1 Аналитическое решение задачи о заполнении газопровода - 70
2 Решение задачи о заполнении газопровода численным методом - 74
3 Сравнение результатов решения задачи аналитическим и численным методами - 79
4 Задача о включении попутного отбора, аналитическое решение - 86
5 Решение задачи о включении попутного отбора численным
методом - 90
6 Сравнение результатов решения задачи о включении попутного отбора аналитическим и численным методами - 93
7 Общие выводы и рекомендации относительно области применения приближенного и точного методов расчета нестационарного течения газа - 97
Истечение газа из газопровода через малое отверстие в стенке трубы
1 Численное решение задачи об истечении газа в атмосферу через малое отверстие в стенке газопровода - 99
2 Компьютерная программа «Свеча». Проверка устойчивости численного решения, сравнение результатов вычислений с экспериментальными данными -104
3 Гидравлическое и термодинамическое исследования процесса истечения газа из газопровода через малое отверстие в стенке трубы -105
4 Определение времени полного опорожнения газопровода через свечу -109
5 Сравнение точного времени полного опорожнения газопровода с приближенными решениями и приведенными в нормативной документации рекомендациями -119
6 Основные выводы по результатам исследования процесса истечения газа через малое отверстие в стенке трубопровода -123
Истечение газа из газопровода полным сечением в область низкого давления -12
5 1 Численное решение задачи об истечении газа из газопровода полным сечением в область низкого давления -125
5.2 Гидравлические и термодинамические исследования нестационарного течения газа, возникающего при гильотинном разрыве -129
5.4 Эффект подсасывания атмосферного воздуха при гильотинном разрыве газопровода -139
5.5 Истечение газа из газопровода через подвижное сечение - 143
5.6 Изменение кольцевых разрушающих напряжений вблизи вершины трещины при разных скоростях ее развития -149
5.7 Основные выводы по результатам исследования истечения газа из газопровода в область пониженного давления полным сечением -151
Основные выводы - 153
Приложения - 155
