Kas yra vamzdžių tinklo analizė?

Vamzdžių tinklo analizė yra skysčių srautų ir slėgio kritimų skaičiavimas sudėtingose ​​vamzdynų sistemose. Vamzdynų sistemų analizė yra svarbi komunalinėms įstaigoms, tiekiančioms vandenį vartotojus, planuojant gamtinių dujų skirstymą arba bet kuriai vamzdynų sistemai, kur svarbus pastovus tiekimo slėgis ir debitas. Mažai tikėtina, kad tiekėjas žino konkrečius poreikius ir srautus visame tinkle, todėl vamzdynų tinklo analizė suteikia metodą, kai pasirenkamos sistemos kilpos ir atliekami skaičiavimai.

Vamzdžių tinklo analizei reikalingi skaičiavimai pateikiami komerciniuose programinės įrangos paketuose, tačiau pagrindines lygtis galima apskaičiuoti ir rankiniu būdu. Analizei naudojamas relaksacijos metodas, kai parenkamos vamzdynų kilpos, įvertinami slėgio kritimai ir tiekimo taškai. Tada nustatomas per sistemą praeinančios medžiagos kiekis ir atliekami skaičiavimai.

Šiuo metu sąmatos koreguojamos ir prireikus skaičiavimai kartojami. Tai žinoma kaip iteracinis metodas. Procesas tęsiasi vis mažesniais prielaidų pakeitimais, kol bus patenkintas masės ir energijos išsaugojimas. Masės ir energijos taupymas reiškia, kad įleidimo slėgis ir srautai tiekimo taške yra lygūs sistemos slėgio nuostoliams ir reikalaujamiems pirkėjo tiekimo srautams ir slėgiams.

Vamzdžių tinklo analizė naudoja tą patį kartotinį metodą, nepaisant tiekiamo skysčio. Šių skaičiavimų svarba ir sudėtingumas didėja augant vamzdžių tinklui, o klientai tikisi nepertraukiamo pristatymo. Skysčių dinamiką ir slėgio kritimą galima išmatuoti eksperimentiškai, tačiau laboratoriniai matavimai ne visada gerai paverčia realiomis persidengiančių kilpų sistemomis, daugybe tiekimo taškų ir nuolat besikeičiančio vamzdžių tinklo.

Komunalinių paslaugų planuotojai gali naudoti vamzdžių tinklo analizės rezultatus savo sistemoms modifikuoti ir atnaujinti. Dėl naujų klientų poreikių gali prireikti papildomų siurblių arba kompresorių stočių, kad būtų tiekiamas tinkamas srautas. Augant padaliniams ar kvartalams gali tekti iš naujo išanalizuoti tinklą, nes pridėjus naujas vamzdynų kilpas keičiasi skaičiavimo prielaidos.

Vandens vamzdynuose senstant gali susidaryti vidinė apnaša arba šiurkštumas. Tam gali prireikti papildomos siurbimo energijos. Vamzdžių tinklo analizė paprastai turi būti dinamiškas procesas su nuolat besikeičiančiais kintamaisiais, o ne viena analizė, neatsižvelgiant į pokyčius laikui bėgant.
Skaičiavimo metodas, tradiciškai naudojamas rankiniu būdu apskaičiuoti vamzdžių tinklo analizę, yra Hardy Cross metodas. Šis metodas daro prielaidą, kad visi vamzdžių dydžiai ir ilgiai yra fiksuoti kintamieji. Hardy Cross metodas tampa mažiau tikslus, nes vamzdynų sistema tampa sudėtingesnė. „Hardy Cross“ skaičiavimo rezultatai gali būti ne tokie tikslūs nei naudojant programinę įrangą, tačiau rezultatai gali būti naudojami kaip prielaidos sudėtingesniems programinės įrangos skaičiavimams.