Вычислительно-эвристические алгоритмы и комплексы программ анализа сложных трубопроводных систем с двухфазными газо-жидкостными потоками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Бабенко, Алексей Васильевич

• Бабенко, Алексей Васильевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Бабенко, Алексей Васильевич

Оглавление

Введение

Глава I. Состояние современных научных исследований по компьютерному моделированию трубопроводных систем с двухфазными потоками и расчету потокораспределения в сложных трубопроводных системах

1.1. Аналитический обзор современных методов расчета потокораспределения в сложных трубопроводных системах

1.2. Аналитический обзор основных математических моделей, алгоритмов и методов расчета многофазных потоков в трубопроводных системах

1.2.1. Особенности гидравлических и тепловых расчетов трубопроводных систем с двухфазными потоками

1.2.2. Математические модели и алгоритмы расчета двухфазных течений

1.2.3. Методы определения режимов течения в трубопроводных системах

1.2.4. Методы расчета объемного газосодержания

1.2.5. Методы расчета гидравлических потерь в трубах и местных сопротивлениях

1.2.6. Методы расчета теплообмена с окружающей средой

1.3. Сравнительный анализ существующих комплексов программ анализа трубопроводных систем с двухфазными потоками

Глава II. Разработка математического и алгоритмического обеспечения компьютерного анализа трубопроводных систем с двухфазными потоками

2.1. Классификация задач анализа сложных трубопроводных систем с двухфазными потоками

2.2. Разработка математической модели гидродинамики двухфазных потоков с учетом различных режимов течения и замыкающих соотношений

2.3. Декомпозиционно-эвристический алгоритм расчета течений в участках сложных трубопроводов с двухфазными потоками

2.4. Адаптивный алгоритм расчета потока в ветви трубопровода с учетом возможного критического истечения

2.5. Модифицированный глобально-градиентный алгоритм расчета потокораспределения для изотермического и неизотермического «замороженного» двухфазного течения в сложных трубопроводных системах

2.6. Выводы

Глава III. Архитектура и программно-информационное обеспечение

комплекса программ анализа трубопроводных систем с двухфазными потоками

3.1. Архитектура комплексов программ анализа трубопроводных систем с двухфазными газо-жидкостными потоками «Гидросистема» и «Предклапан»

3.2. Программное обеспечение комплексов программ

3.2.1. Интерфейс пользователя

3.2.2. Система базовых классов и модуль проведения тепловых и гидравлических расчетов

3.2.3. Модуль взаимодействия с библиотеками расчета теплофизических свойств и фазовых равновесий

3.3. Интеллектуальное и информационное обеспечение

3.3.1. Используемые базы данных

3.3.2. База инженерно-технологических знаний о выборе замыкающих соотношений для математических моделей гидродинамики двухфазных потоков

3.3.3. Модуль «Климатология»

3.4. Режимы функционирования и методика применения комплексов программ

3.4.1. Программа «Гидросистема»

3.4.2. Программа «Предклапан»

3.5. Результаты вычислительных экспериментов по оценке эффективности разработанных алгоритмов компьютерного анализа сложных трубопроводных систем с двухфазными потоками

3.6. Выводы

Глава IV. Практическое применение комплекса «Гидросистема» для

компьютерного анализа трубопроводной системы промышленной

ректификационной установки с двухфазным течением

4.1. Инженерно-технологическая и математическая постановка задачи анализа трубопроводной системы ректификационной установки

4.2. Формирование правил выбора замыкающих соотношений

4.3. Разработка компьютерных моделей трубопроводной системы

4.4. Анализ научно обоснованных результатов расчета трубопроводной системы

Список сокращений и условных обозначений Глоссарий основных терминов и понятий

146 148

Список литературы

Приложение А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Расчет предохранительных клапанов» № 2013610629

Приложение В. Акт об использовании результатов диссертационной работы на ЗАО «ИПН» (Инженерно-промышленная нефтехимическая компания)

Приложение С. Сравнительный анализ комплексов программ анализа ТС с двухфазными и многофазными потоками отечественных и зарубежных разработчиков

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вычислительно-эвристические алгоритмы и комплексы программ анализа сложных трубопроводных систем с двухфазными газо-жидкостными потоками»

Введение

Актуальность и степень разработанности темы исследования

Сложные трубопроводные системы (ТС), транспортирующие технологические однофазные и многофазные потоки, обеспечивают перемещение продуктов между аппаратами химических производств, представляющих собой разного уровня сложные химико-технологические системы (ХТС). Стоимость технологических трубопроводов (ТТ) на химических предприятиях (ХП) составляет примерно 7-10 % от общих капитальных затрат, что обуславливает практическую важность точности их расчета и оптимизации параметров ТС при проектировании и реконструкции ХП.

К основным задачам анализа систем технологических трубопроводов (СТТ) относятся задачи гидравлического и теплового расчета ТС. Тепловым и гидравлическим расчетом ТС называется определение эксплуатационных характеристик (потери давления, теплопотери, расходы, давления и температуры во всех узлах и сопротивлениях) готовой (существующей или проектируемой) ТС при известных геометрических и конструктивных параметрах ТС.

Задача анализа ТС, транспортирующих двухфазные потоки, является актуальной, поскольку двухфазные потоки часто перемещаются по ТС в разных отраслях промышленности: нефтехимической, атомной, в нефтегазодобыче и др. Гидравлический и тепловой расчет подобных ТС представляет собой сложную инженерно-технологическую задачу, в решении которой можно выделить три основных подзадачи: расчет элементов неразветвленных участков ТС (прямые участки труб, отводы, переходы, арматура и др.); расчет неразветвленных участков ТС с постоянным расходом (ветвей ТС); расчет потокораспределения в сложных ТС.

Основные методы решения задачи гидравлического расчета ТС, или расчета потокораспределения в сложных ТС изложены в работах отечественных ученых:

проф. В.Г. Лобачева, проф. М.М. Андрияшева, члена-корр. РАН А.П. Меренкова, проф. В.Я. Хасилева, академика В.В. Кафарова, члена-корр. РАН, проф. В.П. Мешалкина, проф. H.H. Новицкого, проф. М.Г. Сухарева, проф. В.И. Зоркальцева и С.П. Епифанова и др., а также ряда зарубежных ученых: Н. Cross, Е. Todini и др. Анализ указанных научных работ показал, что в них отдельно не рассматривались методы решения задачи расчета потокораспределения в сложных ТС с двухфазными потоками.

Особый интерес представляют научные работы члена-корр. РАН, проф. В.П. Мешалкина и его учеников проф. М.Я. Панова и проф. И.С. Квасова по топологическим и диакоптическим методам анализа сложных ТС, которые широко использовались при решении задач проектирования и реконструкции ТС предприятий нефтегазохимического комплекса и ТС жилищно-коммунального хозяйства. В работах члена-корр. РАН, проф. В.П. Мешалкина и проф. О.Б. Бутусова предложены оригинальные методы расчета трубопроводов с нестационарными течениями газо-жидкостных потоков.

Разработке математических моделей и методов расчета прямых участков труб, отводов, переходов и др. элементов ТС с двухфазными потоками, посвящено множество работ отечественных и зарубежных ученых: академика Р.И. Нигматулина, С.С. Кутателадзе, В.А. Мамаева, В.В. Фисенко, В.Ф. Медведева, М.В. Лурье, В.И. Марона, Y. Taitel, А.Е. Dukler, D. Barnea, N. Pétalas, К. Aziz, D. Chisholm, S.D. Morris, H.C. Simpson, S.Z. Rouhani, J. Xiao, O. Shoham, J. Brill и др. Однако, из-за определенных особенностей двухфазных потоков большинство математических моделей и методов, предложенных указанными авторами, имеют ограниченный круг применимости, что не позволяет использовать их при любых параметрах двухфазных потоков. Также в этих работах не рассматривались методы решения задач потокораспределения в сложных ТС с двухфазными потоками.

Основные отличительные особенности двухфазных потоков, затрудняющие применение методов математического моделирования однофазных потоков: существование принципиально различных режимов течения с разным поведением и взаимодействием фаз, различные скорости фаз, различие расходного и истинного содержания фаз, малая скорость звука в двухфазном потоке (большая вероятность околокритического и критического течения), необходимость учета скоростного напора, возможность изменения состава продукта для многокомпонентных потоков, возможность сепарации на тройниках.

Таким образом, научная задача разработки универсальных математических моделей и вычислительных алгоритмов анализа сложных ТС с двухфазными потоками с учетом физико-химических и гидродинамических свойств двухфазных потоков, а также реализация их в виде комплексов проблемно-ориентированных программ является актуальной задачей, имеющей важное значение для проектирования и управления эксплуатацией сложных ТС.

Основные разделы диссертационной работы соответствуют следующим пунктам Плана фундаментальных научных исследований РАН до 2025 года: «3.1.3. Исследования движения гетерогенных сред применительно к проблеме использования двухфазных рабочих тел и твердого топлива в энергетике», «3.1.4. Теплофизика и гидродинамика в процессах получения и переработки реологически сложных материалов и сред (нефть, нефтепродукты, продукты нефтепереработки, кровь, лимфатические жидкости, спецвещества, порох и т.п.)», перечню критических технологий: «20. Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи», «21. Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» и приоритетным направлениям «Информационно-телекоммуникационные системы» и «Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика», определенных в Указе Президента РФ «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской

Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации» от 7 июля 2011 года.

Цель диссертационной работы: разработка математических моделей, декомпозиционно-эвристических алгоритмов и комплексов программ анализа сложных ТС с двухфазными потоками.

Для достижения указанной цели потребовалось сформулировать и решить следующие основные научные задачи:

1. Классификация типовых задач анализа ТС с двухфазными потоками.

2. Разработка модели течения двухфазных потоков в трубопроводе, учитывающей физико-химические и гидродинамические особенности движения двухфазных потоков.

3. Создание моделей представления знаний о применении замыкающих соотношений для расчета истинного газосодержания и гидравлических потерь в зависимости от параметров двухфазных потоков.

4. Разработка алгоритма теплового и гидравлического расчета двухфазных потоков в прямых участках труб и местных сопротивлениях, учитывающего особенности двухфазных потоков и узкий круг применимости замыкающих соотношений.

5. Разработка алгоритма теплового и гидравлического расчета двухфазных потоков в неразветвленных трубопроводах с учетом возможности критического и околокритического течения и обеспечивающего автоматическую адаптацию используемых видов уравнений.

6. Модификация алгоритма глобального градиента (ОвА) для расчета потокораспределения в сложных ТС с двухфазными потоками.

7. Разработка архитектуры и режимов функционирования расчетной части комплексов программ «Гидросистема» и «Предклапан», реализующих

предложенные модели и алгоритмы анализа трубопроводных систем с двухфазным течением.

8. Оценка эффективности разработанного модифицированного глобально-градиентного алгоритма при решении тестовой задачи расчета потокораспределения в сложной ТС с двухфазными потоками.

Научная новизна основных результатов работы состоит в следующем:

1. Разработана математическая модель течения двухфазных потоков в трубопроводе, отличающаяся использованием смешанной математической модели течения и гибким использованием различных соотношений для определения режимов двухфазного течения, а также замыкающих соотношений для расчета истинного газосодержания и гидравлических потерь в зависимости от параметров двухфазного потока, что позволяет наиболее адекватно описывать сложные гидродинамические режимы течения газо-жидкостных потоков.

2. Предложен декомпозиционно-эвристический алгоритм теплового и гидравлического расчета двухфазных потоков в прямых участках труб и местных сопротивлениях, отличающийся использованием редактируемых наборов эвристических правил выбора (в зависимости от режима течения, вязкости фаз, расхода, типа гидравлического сопротивления) методик расчета режимов двухфазного течения, истинного газосодержания, потерь на трение, потерь в местных сопротивлениях, учетом кипения или конденсации с определением фазовых переходов и теплообмена с окружающей средой (в том числе в трубопроводах с тепловой изоляцией), что позволяет повысить точность теплового и гидравлического расчета трубопроводов.

3. Предложен адаптивный алгоритм теплового и гидравлического расчета двухфазных течений в неразветвленных трубопроводах, отличающийся возможностью прямого (по направлению потока) и обратного (против направления потока) расчета с учетом возможного критического и

околокритического течения и автоматической адаптацией вида используемых уравнений, что позволяет выполнять тепловой и гидравлический расчеты ветвей трубопровода с докритическим, околокритическим или критическим течением двухфазных потоков.

4. Предложен модифицированный глобально-градиентный алгоритм расчета потокораспределения в сложных ТС, отличающийся возможностью гидравлического и теплового расчета «замороженного» двухфазного течения, что позволяет выполнять расчет тепловых и гидравлических характеристик сложных ТС с двухфазными потоками.

5. Разработаны архитектура и режимы функционирования расчетной части комплексов программ «Гидросистема» и «Предклапан», реализующих предложенные математические модели и алгоритмы анализа трубопроводных систем с двухфазным течением, что позволяет автоматизировано выполнять поверочные расчеты различного вида ТС с двухфазными потоками.

Теоретическая и практическая значимость

Разработанные в диссертации математические модели и алгоритмы вносят определенный вклад в развитии теории гидравлического расчета сложных ТС с двухфазными потоками.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Предложенные алгоритмы реализованы с применением методов объектно-ориентированного программирования на языке С++ при разработке проблемно-ориентированных комплексов программ «Гидросистема» и «Предклапан» (Приложение А).

2. С использованием разработанных алгоритмов и комплекса программ проведен тепловой и гидравлический расчет промышленной ТС ректификационной установки (Приложение В).

Методология и методы исследования

Для решения поставленных задач использованы методы математического моделирования, вычислительной математики, методы теории графов, теории матриц, численные методы решения дифференциальных уравнений, математические модели типовых процессов химической технологии, современные методы и средства разработки комплексов программ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель течения двухфазных потоков в трубопроводе, учитывающая особенности двухфазных потоков.

2. Декомпозиционно-эвристический алгоритм теплового и гидравлического расчета двухфазных потоков в прямых участках труб с учетом местных сопротивлений, особенностей двухфазных потоков и границ применимости замыкающих соотношений.

3. Адаптивный алгоритм теплового и гидравлического расчета неразветвленных трубопроводов с двухфазными потоками, учитывающий возможность критического и околокритического течения и обладающий возможностью автоматически адаптировать вид используемых уравнений.

4. Модифицированный глобально-градиентный алгоритм расчета потокораспределения в сложных ТС с двухфазными потоками.

5. Архитектура, режимы функционирования и программная реализация расчетной части комплексов программ «Гидросистема» и «Предклапан», реализующих предложенные модели и алгоритмы анализа трубопроводных систем с двухфазным течением.

6. Результаты оценки эффективности разработанного модифицированного алгоритма глобального градиента (СвА) при решении тестовой задачи расчета потокораспределения в сложной ТС.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность приведенных в работе научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена применением методов математического моделирования, теории графов, теории матриц, методов вычислительной математики, современных методов и средств разработки комплексов программ, а также многочисленными численными экспериментами, результаты которых позволяют сделать вывод об адекватности разработанных математических моделей и работоспособности созданных алгоритмов.

Результаты работы апробированы докладами на пяти научных конференциях: 12-е заседание Всероссийского семинара с международным участием «Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем», г. Ялта, 2010 г.; VI Международный конгресс молодых ученых по химии и химической технологии МКХТ-2010 (The 6-th United Congress of Chemical Technology of Youth «UCChT-2010»), г. Москва, 2010 г.; 13-е заседание Всероссийского семинара с международным участием «Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем», учебно-производственный центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012 г.; 50-е заседание Группы пользователей DIERS (Design Institute for Emergency Relief Systems) при Американском Институте Инженеров-Химиков (American Institute of Chemical Engineers - AIChE), Бостон, США (Boston, MA, USA), 2012 г.; The Tulsa University Fluid Flow Projects (TUFFP) Advisory Board Meeting, Талса, США, 2013 г.

Предложенные в диссертации математические модели и алгоритмы, реализованные в виде комплекса программ «Гидросистема» и «Предклапан», в настоящее время используется более чем в 50 организациях России и стран СНГ.

Глава I. Состояние современных научных исследований по компьютерному моделированию трубопроводных систем с двухфазными потоками и расчету потокораспределения в сложных трубопроводных системах

1.1. Аналитический обзор современных методов расчета потокораспределения в сложных трубопроводных системах

Понятие «цепь» и словосочетания с ним: «электрическая цепь», «магнитная цепь», «гидравлическая цепь» и др. - широко используется в различных областях науки и техники.

А.П. Меренков и В.Я. Хасилев [1] предлагают следующее определение гидравлической цепи: «совокупность устройств и соединяющих их трубопроводов, закрытых или открытых каналов, осуществляющих транспортировку сжимаемых и несжимаемых жидкостей (воды, нефти, газа и др.)». Чаще всего под гидравлической цепью понимают математическую модель, включающую в себя две составные части:

• расчетную схему цепи, геометрически отображающую конфигурацию (структуру) изучаемой системы и картину возможных направлений, смешения или разделения потоков транспортируемой среды;

• совокупность математических соотношений, описывающих взаимозависимость количественных характеристик элементов данной схемы, а также законы течения и распределения расходов, давлений и температур (в неизотермическом случае) транспортируемой среды по всем элементам и их изменения во времени (при изучении динамических процессов).

В любой гидравлической системе различают три ее основных составляющих:

•источники давления или расхода (например, компрессорные или насосные станции, емкости и др.), обеспечивающие притоки транспортируемой среды и привносящие энергию в систему;

•абонентские подсистемы (или просто потребители);

•трубопроводную или гидравлическую сеть (в виде совокупности взаимосвязанных трубопроводов, воздуховодов или открытых каналов), соединяющую источники со множеством потребителей и доставляющие эту среду.

При этом детализация может меняться в зависимости от поставленной задачи. Например, в качестве потребителей могут рассматриваться как здания или отдельные кварталы, так и города в целом. Аналогично для сетей и потребителей.

Среди параметров узлов и ветвей принято различать: технические характеристики (диаметры трубопроводов, размеры сечений каналов, длины и гидравлические сопротивления ветвей); гидравлические параметры (расходы жидкостей на ветвях или в узлах, давления в узлах, изменения температуры и давления на ветвях); граничные условия - варьируемые входные данные (величины притоков и нагрузок, допустимые диапазоны в значениях гидравлических параметров).

Точность математического моделирования должна согласовываться с целями исследования, количеством и качеством исходных данных, параметрами используемой ЭВМ. В связи с этим точность математического моделирования любой гидравлической системы будет определяться в основном выбором для ее изучения гидравлической цепи одного из следующих типов:

•с сосредоточенными параметрами, когда все технические характеристики ветвей и узлов, а также граничные условия считаются константами, не зависящими от того или иного потокораспределения (такие цепи моделируют реальные системы как системы с изотермическим течением несжимаемой жидкости);

•с переменными параметрами, когда хотя бы часть технических и гидравлических параметров или граничных условий задается в виде функций от искомых величин, так что их фактические значения являются переменными и зависят от потокораспределения;

•с распределенными параметрами — в случае наиболее строгого описания совместного изменения гидравлических параметров вдоль элементов расчетной схемы.

Более подробно теория гидравлических цепей изложена в [1].

Вопросы математического описания и расчета электротехнических и гидравлических систем имеют несомненную общность ряда исходных физико-математических положений. Теория электрических цепей существует уже более 170 лет, начиная с работ Ома (1827 г.), Кирхгофа (1847 г.), Гельмгольца (1853 г.) и Максвелла (1873 г.). Что касается гидравлических систем, то работы обобщенного характера начали интенсивно проводиться лишь с появлением ЭВМ. Основной сложностью в развитии теории гидравлических цепей, в отличие от электрических, являлась нелинейность элементов цепей, что сильно затрудняло ручной счет. Однако существуют и более ранние публикации, например, работы горных инженеров по расчету рудничной вентиляции [2, 3] и работы русских, немецких и американских инженеров-гидравликов по системам водоснабжения [4, 5, 6 и др.].

Графические и графоаналитические методы с начала XX века занимали большое место в литературе. Данные методы разрабатывались прежде всего для систем водоснабжения. К данным методам, помимо работ зарубежных авторов, можно отнести работы Ф.Е. Максименко [6], М.С. Ясюковича, Е.Б. Батурина и других авторов. Обобщение графических методов применительно к системам водоснабжения дано в книге H.H. Абрамова [7]. Для расчета напорных конденсатопроводов графический метод используется в работе Б.Л. Шифронсона.

В монографиях С.Ф. Копьева, JI.A. Мелентьева [8] и др. этот метод применялся для иллюстрации переменных режимов в тепловых сетях.

Ограниченные возможности графических методов для получения численных результатов, относящихся к сложным системам, очевидны. Однако, они приносят большую пользу благодаря своей иллюстративности. Среди графических методов можно выделить две группы построений.

Первая группа имеет своей целью выполнения расчетов потокораспределения, ее отличительной особенностью является построение кривых в системе координат напоры-расходы.

Вторая группа используется в области водоснабжения и теплоснабжения. Это построения так называемых «пьезометрических графиков» в системе координат напоры-длины участков сети.

К аналитическим методам можно отнести как методы преобразования гидравлических цепей: метод «эквивалентных отверстий», предложенный Д. Мюргом [3]; метод «перемещения единиц объема», описанный П.Н. Каменевым [9]; метод суммирования сопротивлений и проводимостей, использованный Б.Л. Шифринсоном [10], С.Ф. Копьевым, Е.Я. Соколовым и другими авторами для расчета переменных режимов в тепловых сетях, а H.H. Гениевым [11] - для расчета простых водопроводов.

Другие аналитические методы связаны со стремлением получить некоторую формулу, которая выражала бы зависимость между техническими параметрами системы и характеристиками ее режима, гидравлического и теплового. Они также широко использовались, особенно в области теплофикации и теплоснабжения. В этой связи следует указать на работы С.Ф. Копьева, С.А. Чистова, Н.М. Зингера [12] и других. Такого рода формулы, полученные в результате громоздких алгебраических преобразований, выражали решение задачи в радикалах и поэтому требовали так или иначе свести схему к единичному контуру.

Следующим шагом в развитии теории гидравлических цепей стали методы поконтурной и поузловой увязки. Методы поконтурной и поузловой увязки перепадов давлений (потерь напора) обычно связывают с именами В.Г. Лобачева [13, 14], X. Кросса [15] и в меньшей степени М.М. Андрияшева [16, 17]. Данные методы впоследствии были обобщены в основополагающей монографии А.П. Меренкова и В .Я. Хасилева [1], предложивших методы контурных расходов (МКР) и узловых давлений (МД). Данные методы заключаются в решении системы нелинейных уравнений относительно расходов на ветвях или давлений в узлах.

Достоинством МКР является его быстрая сходимость и меньшая размерность соответствующей системы уравнений. К недостаткам можно отнести необходимость предварительного формирования системы главных контуров, при этом гарантировать диагональное преобладание соответствующей матрицы Кирхгофа можно лишь для сетей с планарными схемами (что, вообще говоря, для технологических трубопроводов может не выполняться). Кроме того, при внесении изменений в сети (например, перекрытие задвижки) может возникнуть необходимость изменить систему главных контуров.

МД проще в реализации, однако, в своей исходной форме отличается медленной сходимостью. Кроме того, при его реализации приходится решать задачу определения расхода по ветви при заданных давлениях на ее концах, что для сложной ветви со многими сопротивлениями и заранее неизвестным режимом течения не очень удобно.

Естественно, возникает желание найти алгоритм, который соединял бы в себе достоинства обоих методов. Такую задачу ставили основоположники теории гидравлических цепей А.П. Меренков и В.Я. Хасилев, предложив частичное ее решение в форме метода МКРДГК [1. С. 116-120]. Однако, хотя МКРДГК использует матрицу Максвелла и эффективнее классического метода контурных расходов, он все же требует формирования системы главных контуров.

В настоящее время Н.Н. Новицкий и его ученики (С.П. Епифанов, О.В. Вантеева, А.В. Михайловский и др.) продолжают заниматься дальнейшим развитием теории гидравлических цепей [18—27].

Значительный вклад в развитие теории гидравлических цепей и надежности трубопроводных систем внес профессор М.Г. Сухарев [28-31].

Метод глобального градиента (Global Gradient Algorithm, GGA) был первоначально сформулирован профессором Болонского университета Ezio Todini в 1979 г. [32] и совместно с коллегами позднее был предложен для практического использования в работах [33-35]. В 2004 г. он также был предложен отечественными специалистами С.П. Епифановым, Н.Н. Новицким, В.П. Фроловым в монографии [36, раздел 1.6.4]. Этот метод по форме весьма схож с МКРДГК, имеет такую же хорошую сходимость, как МКР, но при этом не требует выбора системы главных контуров. В настоящее время Ezio Todini продолжает развивать идею метода глобального градиента применительно к неустановившемуся течению [37].

Решением задачи потокораспределения также занимались академик РАН, проф. В.В. Кафаров и член-корр. РАН, проф. В.П. Мешалкин, предложившие топологические методы расчета сложных гидравлических цепей ХТС [38-40].

Особый интерес представляют научные работы члена-корр. РАН, проф. В.П. Мешалкина и его учеников проф. М.Я. Панова и проф. И.С. Квасова [41-44] по топологическим и диакоптическим методам анализа сложных ТС, которые широко использовались при решении задач проектирования и реконструкции ТС предприятий нефтегазохимического комплекса и ТС жилищно-коммунального хозяйства.

1.2 Аналитический обзор основных математических моделей, алгоритмов и методов расчета многофазных потоков в трубопроводных системах

1.2.1 Особенности гидравлических и тепловых расчетов трубопроводных систем с двухфазными потоками

Основные отличительные особенности двухфазных потоков, затрудняющие применение методов математического моделирования однофазных потоков -существование принципиально различных режимов течения с разным поведением и взаимодействием фаз, различные скорости фаз, различие расходного и истинного содержания фаз, малая скорость звука в двухфазном потоке (большая вероятность околокритического и критического течения), необходимость учета скоростного напора, возможность изменения состава продукта для многокомпонентных потоков, возможность сепарации на тройниках.

1.2.2 Математические модели и алгоритмы расчета двухфазных течений

Промышленность впервые столкнулась с многофазным течением более ста лет назад, однако попытки описать многофазное течение в строгой математической форме впервые были предприняты около 60 лет назад. При этом за последние 30 лет произошел крупный скачек в области математического моделирования многофазных течений. Рис. 1.1 показывает эволюцию моделирования многофазных течений, опираясь на наиболее значимые работы в этой области.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Бабенко, Алексей Васильевич

Заключение

1. Разработана математическая модель течения двухфазных потоков в трубопроводе, отличающаяся использованием математической модели разделенного течения и гибким использованием различных методов определения режимов течения, а также замыкающих соотношений для расчета истинного газосодержания и гидравлических потерь в зависимости от параметров потока.

2. Предложен декомпозиционно-эвристический алгоритм теплового и гидравлического расчета двухфазных потоков в прямых участках труб и местных сопротивлениях, отличающийся использованием редактируемых наборов эвристических правил выбора (в зависимости от режима течения, вязкости фаз, расхода, типа гидравлического сопротивления) методик расчета режимов течения, истинного газосодержания, потерь на трение, потерь в местных сопротивлениях, возможностью учета кипения или конденсации с поиском фазовых переходов и теплообмена с окружающей средой (в том числе в трубопроводах с тепловой изоляцией).

3. Предложен адаптивный алгоритм теплового и гидравлического расчета двухфазных течений в неразветвленных трубопроводах, отличающийся возможностью прямого (по направлению потока) и обратного (против направления потока) расчета с учетом возможного критического и околокритического течения и автоматической адаптацией используемых моделей, что позволяет производить тепловой и гидравлический расчет ветвей трубопровода с докритическим, околокритическим или критическим течением двухфазных потоков.

4. Предложен модифицированный глобально-градиентный алгоритм расчета потокораспределения в сложных ТС, отличающийся возможностью гидравлического и теплового расчета «замороженного» двухфазного течения.

5. Разработаны архитектура и режимы функционирования расчетной части комплексов программ «Гидросистема» и «Предклапан», реализующих предложенные математические модели и алгоритмы анализа трубопроводных систем с двухфазным течением, которые могут использоваться при решении задач проектирования и эксплуатации сложных ТС.

6. С использованием разработанных алгоритмов и комплексов программ проведен расчет промышленной ТС ректификационной установки и разработаны научно обоснованные рекомендации по устранению вибраций в ТС с двухфазными потоками.

7. Проведена оценка эффективности разработанного модифицированного глобально-градиентного алгоритма при решении тестовой

задачи расчета потокораспределения в сложной ТС с двухфазными потоками.

____________________________________***_______________________________________

В заключение автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю — профессору, д.т.н., Гартману Томашу Николаевичу.

Автор выражает свою благодарность глубокоуважаемому члену-корреспонденту РАН, профессору, д.т.н., Мешалкину Валерию Павловичу за внимание и ценные научно-методические консультации.

Автор благодарит сотрудников ООО «НТП Трубопровод» Корелыитейна Л.Б., Юдовину Е.Ф., Лисина С.Ю., Кузнецову Т.В. за ценные советы и огромную поддержку в написании диссертационной работы.

Автор благодарит всех преподавателей кафедры информатики и компьютерного проектирования РХТУ им. Д. И. Менделеева за доброжелательную поддержку и плодотворные научные дискуссии по результатам диссертационной работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бабенко, Алексей Васильевич, 2013 год

Список литературы

1. Меренков А.П., Хасилев В .Я. Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 1985.

2. Протодьяконов М.М. Курс проветривания рудников. Екатеринослав: Тип. «Прогресс» А. Берщицкого, 1911.

3. Murge D. Essai sur les machines cTaerale//Bull. De la Sos. De L'Ind. Minerale. 1873. part 1. P. 464-472.

4. Шухов В.Г. Кнорре Е.Г., Лембке К.З., Проект Московского водоснабжения. М.: Контора инж. A.B. Бари, 1891. 104 с.

5. Сурин A.A. Выбор схемы водоснабжения. Л.: Гос. Науч.-мелиорационный ин-т, гос. Тип. Им. Ив. Федорова, 1927. 126 с.

6. Максименко Ф.Е. Различные расчеты по курсу водопроводов. М.: Типо-лит. Рихтер, 1910. 102 с.

7. Абрамов H.H. Графические методы расчета водопроводных систем. М.: Наркомхоз РСФСР, 1946. 136 с.

8. Мелентьев Л.А. Теплофикация, М.; Л.: АН СССР. Ч. 1, 1944, 248 е.; ч. 2, 1948. 276 с.

9. Каменев П.Н. Смешивание потоков. М.; Л.: ОНТИ, 1936. 188 с.

10. Шифринсон Б. Л. Основной расчет тепловых сетей. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1940, 188 с.

11. Гениев H.H. Примеры расчета водопроводов. М.; Л.: Гос-издат, 1930. 127 с.

12. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. М.: Энергия, 1976. 336 с.

13. Лобачев В.Г. Новый метод увязки колец при расчете водопроводных сетей//Сан. Техника. 1934. №2. С. 8-12.

14. Лобачев В.Г. Вопросы рационализации расчетов водопроводных серей. М.: ОНТИ, 1936. 148с.

15. Cross H. Analysis of flow in networks of conduits and conductors. Urbana, Illinois: Eng. Exp. Station of Univ. of Illinois. 1936. November .Bull. N. 286. 29p.

16. Андрияшев M.M. Техника расчета водопроводной сети. M.: Сов. Законодательство, 1932. 62 с.

17. Андрияшев М.М. Гидравлические расчеты водоводов и водопроводных сетей. М.: Стройиздат, 1964. 107с.

18. Новицкий H. Н. Трубопроводные системы энергетики, математическое моделирование и оптимизация монография / [Новицкий H. Н. и др.] ; отв. ред. H. Н. Новицкий ; Российская акад. наук, Сибирское отд-ние, Ин-т систем энергетики им. Л. А. Мелентьева. Новосибирск, 2010.

19. Новицкий H.H. Развитие теории и методов сетевой идентификации трубопроводных систем: диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук / Иркутск, 1999.

20. Новицкий H.H. Развитие теории гидравлических цепей для решения задач управления функционированием теплоснабжающих систем//Теплоэнергетика. 2009. № 12. С. 38-43.

21. Новицкий H.H., Алексеев A.B., Михайловский Е.А. Универсальная технология компьютерного моделирования трубопроводных систем на базе

современных методов теории гидравлических цепей//Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2010. № 1. С. 255-257.

22. Вантеева О.В. Вероятностные модели и методы анализа режимов функционирования трубопроводных систем: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук / Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук. Иркутск, 2011.

23. Епифанов С.П. Приложение теории двойственности к моделям потокораспределения: диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук / Иркутск, 2006.

24. Епифанов С.П., Зоркальцев В.И. Применение теории двойствености при моделировании гидравлических систем с регуляторами расхода//Известия высших учебных заведений. Математика. 2010. № 9. С. 76-81.

25. Епифанов С.П., Зоркальцев В.И. Задача потокораспределения с нефиксированными узловыми отборами//Водоснабжение и санитарная техника. 2012. №9. С. 30-35.

26. Епифанов С.П., Зоркальцев В.И. Задача потокораспределения в неклассической постановке//Сибирский журнал индустриальной математики. 2010. Т. 13. №4. С. 15-24.

27. Епифанов С.П., Зоркальцев В.И., Медвежонков Д.С. модель гидравлической сети с регуляторами расхода//Управление большими системами: сб. трудов. 2010. № 30-1. С. 286-299.

28. Сухарев МГ., Ставровский Е.Р. Расчёты систем транспорта газа с помощью вычислительных машин. М.: Недра, 1971. 206 с.

29. Сухарев М.Г., Ставровский Е.Р., Брянских В.Е. Оптимальное развитие систем газоснабжения / Рецензент Р.Я. Берман. М.: Недра, 1981. 294 с. 1600 экз. ISBN УДК 339.188:665.72.

30. Сухарев М.Г., Карасевич A.M. Технологический расчёт и обеспечение надёжности газо- и нефтепроводов. М.: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М.Губкина, 2000. 272 с.

31. Сухарев М.Г. Уточненная формализация задач анализа гидравлических цепей//Изв.РАН.Энергетика. 2004. №3. С. 105-115.

32. Todini Е. 1979. Un metodo del gradiente per la veriflca delle reti idrauliche//Bollettino degli Ingegneri della Toscana. №.11. P. 11-14.

33. Todini E., Pilati S. A gradient algorithm for the analysis of pipe networks / In B. Coulbeck and C.H. Orr (eds)//Computer Applications in Water Supply. 1988. Volume 1 (System analysis and simulation). John Wiley & Sons. London. P. 1-20.

34. Salgado R., Todini E., O'Connell.P.E. Comparison of the gradient method with some traditional methods for the analysis of Water Supply and Distribution / In B. Coulbeck and C.H. Orr (eds)//Computer Applications in Water Supply. 1988. Volume 1 (System analysis and simulation). John Wiley & Sons. London. P. 38-62.

35. Todini E. A Unifying View on the Different Looped Pipe Network Analysis Algorithms / In R. Powell and K.S.Hindi (eds)//Computing and Control for the Water Industry. Research Studies Press Ltd., Baldock. UK. 1999. P. 63-80.

36. Трубопроводные системы энергетики. Управление развитием и функционированием. Новосибирск: Наука, 2004.

37. Todini Е. Extending the global gradient algorithm to unsteady flow extended period simulations of water distribution systems//Journal of Hydroinformatics. Vol 13. №2. P. 167-180.

38. КафаровВ.В. Декомпозиционно топологический метод расчета сложных гидравлических цепей химико-технологических систем / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин // Изв. АН СССР. Сер. Техническая кибернетика. 1980. №2. Т. 208.

39. КафаровВ.В. Аппроксимационно-топологический метод анализа гидравлических цепей химико-технологических систем / В. В. Кафаров, В.П. Мешалкин , В.Я. Каплинский // ДАН СССР. 1981№2. Т. 258.

40. Кафаров В.В. Метод анализа гидравлических цепей сложных ХТС/ В.В. Кафаров , В.Л. Перов, В.П. Мешалкин // ДАН СССР. 1974 Т. 215, №5, С. 1175-1178.

41. Кутепов A.M., Мешалкин В.П. [и др.] Математическое моделирование потокораспределения в транспортных гидравлических системах с переменной структурой //ДАН РФ. Химическая технология. 1996. Т. 350. № 5. С. 653-654.

42. Квасов И.С. Решение задач оптимального проектирования гидравлических систем аппроксимационно-топологическими методами / И.С. Квасов, М.Я. Панов, В.П. Мешалкин // Изв. РАН. Сер. Энергетика. 1997. №5. С. 101-106.

43. Панов М.Я. Моделирование потокораспределения в трубопроводных системах на основе вариационного принципа/ М.Я. Панов, И.С. Квасов // Изв. РАН. Сер. Энергетика. 1992. №6. С.111-115.

44. Панов М.Я. Универсальная математическая модель потокораспределения гидравлических цепей и условия её совместимости с оптимизационными задачами/ М.Я. Панов, И.С. Квасов // Изв. вузов. Строительство. 1992. №11-12. С. 91-95.

45. Shippen M. Steady-State Multiphase Flow - Past, Present, and Future, with a Perspective on Flow Assurance//Energy & Fuels. 2012. P. 4145-4157.

46. Darcy H. Recherches Experimentales Relatives au Mouvement deL'Eau dans les Tuyaux(Engl.Transl.-."Experimental Research Relatingto the Movement of Water in Pipes"). Vol.2. Mallet-Bachelier: Paris. 1857. 268 p.

47. Weisbach J. Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinen-Mechanik. Vol.1. Theoretische Mechanik (Engl. Transl.: "Textbook on EngineeringMechanics and Mechanics of Machines, Vol. 1. TheoreticalMechanics"). Vieweg und Sohn: Braunschwieg, Germany. 1845. 535 p.

48. Moody, L.F. Friction Factors for Pipe Flow.Trans//ASME 1944,66(8). P. 671-684.

49. Lockhart, R.W.; Martineiii, R.C. Proposed Correlation of Data for Isothermal Two-Phase, Two-Component Flow in Pipes//Chem. Eng. Progress 1949, 45(1). P. 39-48.

50. Poettmann F.H. Carpenter P.G. Multiphase Flow of Gas, Oil and Water Through Vertical Flow Strings.Drill. Prod. Pract.1952. 257 p.

51. Baxendell P.B., Thomas R. The Calculation of Pressure Gradients In HighRate Flowing Wells//J. Pet. Technol. 1961. 13(10). P. 1023-1028.

52. Zuber N. Findlay J. Average Volumetric Concentration in Two-Phase Flow Systems//J. Heat Transfer, Trans. ASME, Ser. CI965, 26(3). P. 453-468.

53. Holmes J.A. Description of the Drift Flux Model in the LOCA Code//Relap-UK.Inst. Mech. End. 1977. Paper No. C206/77. P. 103-108.

54. Hagedorn A.R.; Brown, K. E. Experimental Study of Pressure Gradients Occurring During Continuous Two-Phase Flow in Small-Diameter Vertical Conduits//J. Pet. Technol. 1965. 17(4). P. 475-484.

55. Flanigan O. Effect of Uphill Flow on Pressure Drop in Design of Two-Phase Gathering Systems//Oil Gas J. 1958. (March 10).

56. Eaton B.A., Andrews D. Knowles C. [et al.] The Prediction of Flow Patterns, Liquid Holdup and Pressure Losses Occurring During Continuous Two-Phase Flow in Horizontal Pipelines//J. Pet. Technol. 1967. 19(6), P. 815-828.

57. Dukler A.E. Gas Liquid Flow in Pipelines: I. Research Results; AGA-API Project NX-28. May 1969.

58. Gray H.E. Subsurface Controlled Safety Valve Sizing Computer Program, Appendix B. In Vertical Flow Correlation in Gas Wells, User Manual for API 14BM; API: Dallas, TX, 1974.

59. Duns H., Ros N.C.J. Vertical Flow of Gas and Liquid Mixtures in Wells//In Proceedings of the Sixth World Petroleum Congress, Frankfurt, Germany. 1963; P. 451-465 (Section II, Paper 212.PD6).

60. Orkiszewski J. Predicting Two-Phase Pressure Drops in Vertical Pipes//J. Pet. Technol.. Trans. AIME1967. 19(6), P. 829-838 (SPE Paper 1546-PA).

61. Beggs H.D., Brill J.P. A Study of Two-Phase Flow in Inclined Pipes//J. Pet. Technol.. Trans., AIME 1973. 25(5), P. 607-617.

62. Mukherjee H., Brill J.P. Pressure Drop Correlations for Inclined Two-Phase Flow. J. Energy Resources Technol., Trans., ASME 1985, 107, (December), P. 549-468.

63. Shi H., Holmes J.A., Durlofsky L.J. [et al.]. Drift-Flux Modeling of Two-Phase Flow in Wellbores//SPE 84228-PA,SPE J.2005, 10(1), P. 24-33. (Originally presented as SPE Paper 84228, with the same authorship, at the 2003 SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, CO, October 5-8. 2003).

64. Shi H., Holmes J.A., Durlofsky L.J. [et al.]. Drift-Flux Parameters for Three-Phase Steady-State Flow in Wellbores.SPE J.2005, 10(2), P. 130-137. (Originally presented as SPE Paper 89836 at the SPE Annual Technical Conference & Exhibition, Houston, TX, Sept. P. 26-29, 2004).

65. Aziz K., Govier G.W., Forgarasi M. Pressure Drop in Wells Producing Oil and Gas//J. Can. Pet. Technol. 1972. 11(3). P. 38-48.

66. Taitel Y., Dukler A.E. A Model for Predicting Flow Regime Transitions in Horizontal and Near Horizontal Gas-Liquid Flow//AIChE J.1976. 22(1). P. 47-55.

67. Hasan A.R., Kabir S.H. A Study of Multiphase Flow Behavior in Vertical Wells//SPE Prod. Eng.1988. 3(2), P. 263-272 (SPE Paper 15138).

68. Xiao J.J., Shoham O., Brill J.P. A Comprehensive Mechanistic Model for Two-Phase Flow in Pipelines//Presented at theSPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, LA. 1994. Sept. P. 23-25 (SPE Paper 20631).

69. Ansari A.M., Sylvester N.D., Sarica C. [et al.]. A Comprehensive Mechanistic Model for Upward Two-Phase Flow in Wellbores//SPE Prod. Facil. J. 1994. 9 (2). P. 143-151. (Originally presented, with same authorship, as SPE Paper 20630, "A Comprehensive Mechanistic Model for Upward Two-Phase Flow in Wellbores," at the Proceedings of the SPE Annual Technical Conference & Exhibition, New Orleans, LA. 1990 Sept. P. 23-26).

70. Petalas N. Aziz K. A Mechanistic Model for Multiphase Flow in Pipes//J. Can. Pet. Technol. 2000. 39 (6). P. 43-55. (Originally presented as Paper No. 98-39 at The Petroleum Society, Annual Technical Meeting, Calgary, Alberta, Canada. 1998. June. P. 8-10).

71. Zhang H.Q., Wang Q., Brill J.P. A Unified Mechanistic Model for Slug Liquid Holdup and Transition Between Slug and Dispersed Bubble Flows//Int. J. Multiphase Flow.2003. 29(1). P. 97-107.

72. Zhang H.Q., Wang Q., Sarica C. [et al.] Unified Model for Gas-Liquid Pipe Flow Via Slug Dynamics Part 1: Model Development//J. Energy Resources Technol.. Trans. ASME. 2003. 125. P. 266-274.

73. Bendiksen K.H., Malnes D., Мое R., [et al.] The Dynamic Two-Fluid Model OLGA: Theory and Application//SPE Prod. Eng. 1991. 6(2). P. 171-180 (SPE Paper 19451).

74. Danielson T.J., Bansal K.M., Hansen R. [et al.] LEDA: The Next Multiphase Flow Performance Simulator/Лп Proceedings of the 9th International Conference on Multiphase Technology, Barcelona, Spain. 2005. BHR Group Limited: Cranfield, Bedfordshire, U.K. 2005. P. 477-492.

75. Чисхолм Д. Двухфазные течения в трубопроводах и теплообменниках: Пер. с англ. М.: Недра, 1986. 204 с.

76. Whalley Р. В. The Calculation of Dry out in Rod Bundles//International Journal of Multiphase Flow. 1977. Vol. 3. P. 501-15.

77. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. I. М.: Наука, 1987. 464 с.

78. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. II. М.: Наука, 1987. 360 с.

79. Whalley Р. В. The Calculation of Dryout in Rod Bundles//International Journal of Multiphase Flow. 1977. Vol. 3. P. 501-15.

80. Saito Т., Hughes E.D., Carbon M.W. Multi-Fluid Modeling of Annular Two-Phase Flow//Nuclear Engineering and Design. 1978. Vol. 50. P. 225-71.

81. Stevanovic V., Studovic M. A Simple Model for Vertical Annular and Horizontal Stratified Two-Phase Flow with Liquid Entrainment and Phase Transitions: One-Dimensional Steady-State Conditions//Nuclear Engineering and Design. 1995. Vol. 154. P. 357-79.

82. Fu F., Klausner J. F. A Separated Flow Model for Predicting Two-Phase Pressure Drop and Evaporative Heat Transfer for Vertical Annular Flow//International Journal of Heat and Fluid Flow. 1997. Vol. 18. P. 541-49.

83. Alipchenkov V.M., Nigmatulin R.I., Soloviev S.L. [et al.] A three-fluid model of two-phase dispersed-annular flow//International Journal of Heat and Mass Transfer. 2004. Vol. 47. P. 5323-5338.

84. Issa R.I., Kempf M.H.W. Simulation of slug flow in horizontal and nearly horizontal pipes with the two-fluid model//International Journal of Multiphase Flow. 2003. Vol. 29. P. 69-94.

85. Laurinat L.E., Hanratty T.J. Pressure Drop and Film Height Measurements for Annular Gas-Liquid Flow//Int. J. Multiphase Flow. 1984. 10(3). P. 341-356.

86. Cheremisinoff N.P., Davis E.J. Stratified Turbulent- Turbulent Gas-Liquid Flow//AIChE J. 1979. 25(1). P. 48-56.

87. Hewitt G.F. Flow Regimes. Handbook of Multiphase Systems. Hetsroni, G., Ed.; McGraw-Hill Book Co.: New York, 1982.

88. Oliemans R.V.A., Pots B.F.M., Trompé N. Modelling of Annular Dispersed Two-Phase Flow in Vertical Pipes//Int. J. Multiphase Flow. 1986. 12(5). P. 711-732.

89. Wallis G.B. One Dimensional Two-Phase Flow. McGraw-Hill Book Co.: New York, 1969.

90. Crowley C.L., Sam R.G., Rothe P.H. Investigation of Two-Phase Flow in Horizontal and Inclined Pipes at Large Pipe Size and High Gas Density. Technical Note TN-399; Creare, Inc.: Hanover, NH, 1986.

91. Crowley C.L., Sam, R.G. Investigation of Two-Phase Flow in Horizontal and Inclined Pipes at Large Pipe Size and High Gas Density. Prepared for the Materials Committee of Pipeline Research Council International, Inc., Contract No. PR-172-507; Creare, Inc.: Hanover, NH, February 1986.

92. Gregory G.A., Nicholson M.K., Aziz K. Correlation of the Liquid Volume Fraction in the Slug for Horizontal Gas-Liquid Slug Flow//Int. J. Multiphase Flow 1978.4(1). P. 33-39.

93. Fabre J., Ferschneider G., Masbernat I. Intermittent Gas Liquid Flow modelling in Horizontal or Weakly Inclined Pipes//In Proceedings of the International Conference on the Physical Modelling of Multiphase Flow; BHRA: Cranfield, Coventry, U.K.. 1983. April 19-21. P. 223-254.

94. Gregory G.A., Scott D.S. Correlation of Liquid Slug Velocity and Frequency in Horizontal Cocurrent Gas-Liquid Slug Flow//AIChE J. 1969. 15(6). P. 933-935.

95. Dukler A.E., Hubbard M.G. A Model for Gas-Liquid Slug Flow in Horizontal and Near Horizontal Tubes//Ind. Eng. Chem. Fundam.1975. 14(4). P. 337-347.

96. Bendiksen K.H. An Experimental Investigation of The Motion of Long Bubbles in Inclined Tubes//Int. J. Multiphase Flow. 1984. 10(4). P. 467-483.

97. Spedding P.L., Hand N.P. Prediction in Stratified Gas-Liquid Co-Current Flow In Horizontal Pipelines//Int. J. Heat Mass Transfer. 1997. 40(8). P. 1923-1935.

98. Blasius H. Das Ähnlichkeitsgesetz bei Reibungsvorgängen (Engl. Transl.¡"Similarity Laws for Friction").VDI Z. 1912. 56, P. 639-643. (A revised treatment was published in 1913 as Blasius H. Das Ähnlichkeitsgesetz bei Reibungsvorgä ngen in Flüssigkeiten (Engl. Transl.:"The Law of Similarity in Friction Processes in Liquids"). In Mitteilungen über Forschungs-Arbeit des Ingenieur-Wesens; Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Verlag: Berlin, Germany. 1913. Vol. 131. P.39).

99. Andritsos N., Hanratty T.J. Influence of Interfacial Waves in Stratified Gas-Liquid Flows//AIChE J. 1987. 33(3). P. 444-454.

100. Andreussi P., Persen L.N. Stratified Gas-Liquid Flow in Downwardly Inclined Pipes//Int. J. Multiphase Flow. 1987. 13(4). P. 565-575.

101. Zhang H.Q., Sarica C. A Model For Wetted Wall Fraction and Gravity Center of Liquid Film in Gas-Liquid Pipe Flow//In Proceedings of the 15th International Conference on Multiphase Technology, Banff, Canada. 2010. June 2-4.

Smith, S. P., Ed.; BHR Group, Limited: Cranfield, Bedfordshire, U.K., 2010; P. 265-275.

102. Al-Safran E. Investigation and Prediction of Slug Frequency in Horizontal Gas/Liquid Two-Phase Flow Pipeline//.!. Pet. Sci. Eng. 2009. 69(1-2). P. 143-155.

103. Nydal O.J., Andreussi P. Gas Entrainment in a Long Liquid Slug Advancing in a Near Horizontal Pipe//Int. J. Multiphase Flow. 1991. 17(2). P. 179-189.

104. Ambrosini W., Andreussi P., Azzopardi B.J. A Physically Based Correlation for Drop Size in Annularflow//Int. J. Multiphase Flow. 1991. 17(4). P. 497-507.

105. Andreussi P., Paglianti A., Silva F.S. Dispersed Bubble Flow in Horizontal Pipes//Chem. Eng. Sci.1999. 54(8). P. 1101-1107.

106. Grolman E. Gas-Liquid Flow with Low Liquid Loading in Slightly Inclined Pipes: Ph.D. Thesis, Faculty of Science, FNWI: Van't Hoff Institute for Molecular Sciences, University of Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands, 1994.

107. Al-Sarkhi A., Hanratty T.J. Effect of Pipe Diameter on the Drop Size in a Horizontal Annular Gas-Liquid Flow//Int. J. Multiphase Flow. 2002. 28(10), P. 1617-1629.

108. Hill T.J., Wood D.G. Slug Flow: Occurrence, Consequences and Prediction. Presented at the University of Tulsa Centennial Petroleum Engineering Symposium, Tulsa, OK, August 29-31, 1994 (SPE Paper 27960).

109. Baker O. Simultaneous Flow of Oil and Gas//Oil Gas J. 1954. 53. P. 185190.

110. Hewitt G.F., Roberts D.N. Studies of Two-Phase Flow Patterns by Simultaneous X-Ray and Flash Photography. Atomic Energy Research Establishment, Harwell, Report No. AERE-M 2159, 1969.

111. Taitel Y., Barnea D., Dukler A.E. Modeling Flow Pattern Transitions for Steady Upward Gas-Liquid Flow in Vertical Tubes//AIChE J. 1980. 26(3). P. 345-354.

112. Barnea. D.A Unified Model for Predicting Flow-Pattern Transitions for the Whole Range of Pipe Inclinations//Int. J. Multiphase Flow. 1987. Vol.13. No l.P. 112.

113. Shoham O. Flow Pattern Transitions and Characterization in Gas-Liquid Two Phase Flow in Inclined Pipes: Ph. D. thesis, Tel-Aviv University, Ramat-Aviv, Israel, 1982.

114. Kaya A.S., Sarica C., Brill, J.P. Comprehensive Mechanistic Model of Two-Phase Flow in Deviated Wells. SPE 56522, SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, TX, October 3-6, 1999.

115. Gomez L. E., Shoham O., Schmidt Z. [et al.] Unified Mechanistic Model for Steady-State Two-Phase Flow: Horizontal to Vertical Upward Flow//SPE Journal. 2000. 5(3). P. 339-350.

116. Petalas N., Aziz K.A Mechanistic Model for Stabilized Multiphase Flow in Pipes. Stanford University, Stanford, CA, 1997.

117. Beggs H.D., Brill J.P. Two-Phase Flow in Pipes. U. of Tulsa, Tulsa, Oklahoma, 1991.

118. Armand A.A., The resistance during the movement of a two-phase system in horizontal pipes//Izv Vse Tepl Inst. 1946, 1. P. 16-23.

119. Massena W.A. Steam-Water Critical Flow Using the Separated Flow Model," Hanford Atomic Products Operation Report, HW-65739, 1960.

120. Bankoff S.G. A variable density single fluid model for two phase flow with particular reference to steam water flow. Trans. ASME//J. Heat Transfer. 1960. 82. P. 265-272

121. Hughmark G.A. Holdup and heat transfer in horizontal slug gas-liquid flow//Chem. Eng. Sci. 1965. 20. P. 1007-1010.

122. Nishino H., Yamazaki Y. A new method of evaluating steam volume fractions in boiling systems//J. Soc. Atomic Energy, Japan. 1963. 5, P. 39-59.

123. Guzhov A.L., Mamayev V.A., Odishariya G.E. A study of transportation in gas liquid systems. In: 10th International Gas Union Conference, Hamburg, Germany, June 6-10, 1967.

124. Filimonov A.I., Przhizhalovski M.M., Dik E.P. [et al.] The driving head in pipes with a free interface in the pressure range from 17 to 180 atm//Teploenergetika. 1957. 4. P. 22-26.

125. Chisholm D. Void Fraction during Two -Phase Flow//J. Mechanical Engineering Science. 1973. 15 (3). P. 235-236.

126. Smith S.L. Void Fractions in Two -Phase Flow: A Correlation Based Upon an Equal Velocity Head Model//Heat and Fluid Flow. 1971. 1 (1), P. 22-39.

127. Lockhart R.W., Martinelli R.C. Proposed correlation of data for isothermal two-phase, two component flow in pipes//Chem. Eng. Progr. 1949. 45. P. 39—48.

128. Fauske H. Critical two-phase, steam-water flows. In: Proceedings of the 1961 Heat Transfer and Fluid Mechanics Institute. Stanford University Press, Stanford, CA, P. 79-89, 1961.

129. Fujie H. A relation between steam quality and void fraction in two phase flow//AIChE J., 1964. 10. P. 227-232.

130. Thom J.R.S. Prediction of pressure drop during forced circulation boiling of water//Int. J. Heat Mass Transfer. 1964. 7. P. 709-724.

131. Zivi S.M. Estimation of steady state steam void fraction by means of the principle of minimum entropy production. Trans. ASME//J. Heat Transfer. 1964. 86, P. 247-252.

132. Turner J.M., Wallis G.B. The separate-cylinders model of two-phase flow. Paper No. NYO-3114-6. Thayer's School Eng., Dartmouth College, Hanover, NH, USA, 1965.

133. Baroczy C.J. A systemic correlation for two phase pressure drop//Chem. Eng. Progr. Symp. Ser. 1966. 62. P. 232-249.

134. Premoli A., Francesco D., Prima A. An empirical correlation for evaluating two-phase mixture density under adiabatic conditions. In: European Two-Phase Flow Group Meeting, Milan, Italy, 1970.

135. Madsen N. A void fraction correlation for vertical and horizontal bulk-boiling of water//AIChE J. 1975. 21. P. 607-608.

136. Spedding P.L., Chen J.J.J. Holdup in two phase flow//Int. J. Multiphase Flow. 1984. 10. P. 307-339.

137. Chen J.J.J. A further examination of void-fraction in annular two-phase flow//Int. J. Heat Mass Transfer. 1986. 29, P. 1760-1763.

138. Hamersma P.J., Hart J. A pressure drop correlation for gas/liquid pipe flow with a small liquid holdup//Chem. Eng. Sei. 1987. 42, P. 1187-1196.

139. Zhao H.D, Lee K.C., Freeston D.H. Geothermal two-phase flow in horizontal pipes. In: Proceedings World Geothermal Congress 2000, Kyushu-Tokyo, Japan, May 28-June 10, 2000. P. 3349-3353.

140. Levy S. Steam slip theoretical prediction from momentum model. Trans. ASME//J. Heat Transfer. 1960. 82. P. 113-119.

141. Zuber N., Findlay J.A. Average volumetric concentration in two-phase flow systems//J. Heat Transfer. 1965. 87. P. 453^68.

142. Khasanov M., Khabibulin R., Krasnov V. [et al.] A simple mechanistic model for void-fraction and pressure-gradient prediction in vertical and Inclined gas/liquid flow//SPE Production & Operations. 2009. №2. P. 165-170.

143. Gregory G.A., Scott D.S. Correlation of liquid slug velocity and frequency in horizontal co-current gas liquid slug flow//AIChE J. 1969. 15. P. 933-935.

144. Rouhani S.Z., Axelsson E. Calculation of void volume fraction in the sub cooled and quality boiling regions//Int. J. Heat Mass Transfer. 1970. 13. P. 383-393.

145. Bonnecaze R.H., Erskine W., Greskovich E.J. Holdup and pressure drop for two phase slug flow in inclined pipes//AIChE J. 1971. 17. P. 1109-1113.

146. Mattar L., Gregory G.A. Air oil slug flow in an upward-inclined pipe - I: Slug velocity, holdup and pressure gradient//J. Can. Petroleum Technol. 1974. 13. P. 69-76.

147. Kokal S.L., Stanislav J.F. An experimental study of two phase flow in slightly inclined pipes - II. Liquid holdup and pressure drop//Chem. Eng. Sci. 1989. 44. P. 681-693.

148. Sun K.H., Duffey R.B., Peng C.M. A thermal-hydraulic analysis of core uncovery. In: Proceedings of the 19th National Heat Transfer Conference, Experimental and Analytical Modeling of LWR Safety Experiments, July 27-30, Orlando, Florida, 1980. P. 1-10.

149. Inoue A., Kurosu T., Yagi M. [et al.] In-bundle void measurement of a BWR fuel assembly by an X-ray CT scanner: assessment of BWR design void correlation and development of new void correlation. In: Proceedings of the 2nd ASME/JSME Nuclear Engineering Conference, Part 1, March 21-24, San Francisco, California, 1993. P. 39^5.

150. Maier D., Coddington P. Review of wide range of void fraction correlations against extensive database of rod bundle void measurements. In: Proceedings of ICONE-5, Nice, France, 1997. Paper no. 2434, May. P. 26-30.

151. Neal L.G., Bankoff S.G. Local parameters in co-current mercury-nitrogen flow: Parts I and II//AIChE J. 1965. 11. P. 624-635.

152. Beggs H.D. An experimental study of two phase flow in inclined pipes: PhD Dissertation, The University of Tulsa, Tulsa, OK, Department of Petroleum Engineering, 1972.

153. Gardner G.C. Fractional vapor content of a liquid pool through which vapor is bubbled//Int. J. Multiphase Flow. 1980. 6. P. 399-410.

154. Tandon T.N., Varma H.K., Gupta C.P. A void fraction model for annular two-phase flow//Int. J. Heat Mass Transfer. 1985. 28. P. 191-198.

155. El-Boher A., Lesin S., Unger Y. [et al.] Experimental studies of two phase liquid metal gas flows in vertical pipes. In: Proceedings of the 1 st World conference on Experimental Heat Transfer, Dubrovnik, Yugoslavia, 1988.

156. Minami K., Brill J.P. Liquid holdup in wet gas pipelines//SPE Prod. Eng. 1987. 5. P. 36-44.

157. Huq R.H., Loth J.L. Analytical two-phase flow void fraction prediction method//J. Thermo Phys. 1992. 6. P. 139-144.

158. Graham D.M., Yashar D.A., Wilson M.J. [et al.] An investigation of refrigerant void fraction in horizontal, micro fin tubes//HVAC&R Res. 2001. 7. P. 6782.

159. Ishii M., Hibiki T. Thermo-fluid dynamics of two-phase flow / 2nd ed. 2011. XVII. 518p.

160. Hussain A., Choe W.G., Weisman J. The applicability of the homogeneous flow model to pressure drop in straight pipe and across area changes, COO-2152-16, 1974.

161. Lockhart R.W., Martinelli R.C. Proposed Correlation of Data for Isothermal Two-Phase, Two Component Flow in Pipes//Chem. Eng. Progr. 1949. Vol. 45. P. 39-48.

162. Friedel L. Improved Friction Pressure Drop Correlations for Horizontal and Vertical Tow-Phase Pipe Flow. Presented at European Two-phase Flow Group Meeting, Ispra, Italy. Paper E2, June 1979.

163. Muller-Steinhagen H., Heck K. A Simple Pressure Drop Correlation for Two-Phase Flow in Pipes//Chem. Eng. Process. 1986. Vol. 20. P. 297-308.

164. Lombardi C., Carsana C,G. A dimensionless pressure drop correlation for two-phase mixtures flowing upflow in vertical ducts covering wide parameter ranges//Heat and Technol. 1992. 10. P. 125-141.

165. Lombardi C., Ceresa I. A generalized pressure drop correlation in two-phase flow//Energia Nucleare. 1978. 19 (2). P. 91-99.

166. Bonfanti F., Ceresa I., Lombardi C. Two-phase densities and pressure drops in the low flow rate region for different duct inclinations: Proc. 7th Int. Heat Transfer Conf. Munich, 1982.

167. Govier G.W., Aziz K. The flow of complex mixtures in pipes, Van Nostrand Reinhold Company, New York, 538, 1972.

168. Hoogendoorn C.J. Gas-liquid flow in horizontal pipes//Chem. Eng. Sci. 1959. 9. P. 205-217.

169. Taitel Y., Dukler A.E. A theoretical approach to the Lockhart-Martinelli correlation for stratified flow//Int. J. Multiphase Flow. 1976. 2. P. 591-595.

170. Agrawal S.S., Gregory G.A., Govier G.W. An analysis of stratified two-phase flow in pipes//Can. J. Chem. Eng. 1973. 51. P. 280-286.

171. Wallis G.B., Dobson J.E. The onset of slugging in horizontal stratified air-water flow//Int. J. Multiphase Flow. 1973. 1. P. 173-193.

172. Dukler A.E., Hubbard M.G. A model for gas-liquid slug flow in horizontal and near horizontal tubes//Ind. Engrg. Chemistry Fundamentals. 1975. 14. P. 337-347.

173. Hewitt G.F., Hall-Taylor N.S. Annular two-phase flow, Pergamon Press, New York. 1970.

174. Миркин A.3., Усинып B.B. Трубопроводные системы. Справочное издание. М.: Химия, 1991. 256 с.

175. IHS ESDU 89012. Two-Phase Flow Pressure Losses in Pipeline Fittings. 2007.

176. Simpson H.C., Rooney D.H., Grattan E. Two-Phase Flow through Gate Valves and Orifice Plates. Paper E2. International Conference Physical Modelling of Multi-phase Flow. Coventry, England. 1983.

177. Morris S.D. Two-phase Pressure Drop across Valves and Orifice Plates. Paper E2. European Two-phase Flow Group Meeting. Marchwood Engng Lab., Marchwood, Southampton, England, 1985.

178. Fossa M., Guglielmini G., Marchitto A. Two-phase flow structure close to orifice contractions during horizontal intermittent flows//International Communications in Heat and Mass Transfer. 2006. Volume 33. Issue 6. P. 698-708

179. Zhang C., Yang L. Two-fluid model of refrigerant two-phase flow through short tube orifice / International Journal of Refrigeration. 2005. Volume 28. Issue 3. P. 419-427.

180. Attou A.; Bolle L. A Model for Pressure Drop of Gas-Liquid Bubbly Flow through an Orifice or an Abrupt Pipe Contraction//Chemical Engineering & Technology. 1999. vol. 22. issue 7. P. 589 - 599.

181. Li Z., Yu J., Ma C. Characteristics of pressure drop for single-phase and two-phase flow across sudden contraction in microtubes//Science in china series e technological sciences - english edition new series. 2008. 2. P. 162-169.

182. Schmidt J., Friedel L. Two-phase pressure drop across sudden contractions in duct areas//International Journal of Multiphase Flow. 1997. Volume 23, Issue 2. P. 283-299.

183. Wael H.A., Chan Y., Shoukri M. Development of two-phase flow downstream of a horizontal sudden expansion//International Journal of Heat and Fluid Flow. 2008. Volume 29. Issue 1. P. 194-206.

184. Attou A., Bolle L. Theoretical analysis of the two-phase steady-state flow characteristic parameters of a sudden enlargement//Zeitschrifit fur angewandte mathematikund physic. 1999. 5. P. 731-758.

185. Ahmed M. Fa El-Shaboury. Two-phase flow in horizontal impacting tee junctions: current state of the art: Master of Science Thesis. Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Manitoba 2000.

186. Baker G., Clark W.W, Azzopardi B.J. [et al.] Controlling the phase separation of gas-liquid flows at horizontal T-junctions//AIChE Journal. 2007. Volume 53. Issue 8. P. 1908-1915.

187. Levac M.L.-J. Soliman H.M., Azzopardi B.J. [et al.] Systematic testing of the two-phase pressure-drop equations for horizontal dividing t-junctions//Multiphase Science and Technology. 2002. Vol. 14. No. 3. P. 227-266.

188. Zheng W. Unified heat transfer model of gas/oil/water pipe flow: Master of Science thesis. The University of Tulsa 2012.

189. Марон В. И. Гидравлика двухфазных потоков в трубопроводах: учебн. пособие. М.: Изд-во «Лань», 2012. 256 с.

190. Azzopardi J. Gas-liquid flows. Begell House, Inc., USA, 2006. 331 p.

191. Rouhani S.Z., Axelsson E. Calculation of void volume fraction in the sub cooled and quality boiling regions//Int. J. Heat Mass Transfer. 1970. Vol. 13. P. 383393.

192. Rouhani S.Z. Modified Correlations for Void and Two-Phase Pressure Drop. AE-RTV-851. 1969.

193. Steiner D. Heat Transfer to Boiling Saturated Liquids, in: VDI-War meatlas (VDI Heat Atlas), Chapter Hbb, VDI-Gessellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GCV), Dusseldorf, 1993.

194. Dix G.E. Vapor Void Fraction for Forced Convection with Boiling and Low Flow Rates: PhD Thesis, Univ. of California, Berkeley, 1971.

195. Ghajar A.J., Woldesemayat M.A. Comparison of Void Fraction Correlations for Different Flow Patterns in Horizontal and Upward Inclined Pipes//Int. J. Multiphase Flow. 2007. Vol. 33. P. 347-370.

196. Goda H., Hibiki Т., Kim S. [et al.] Drift-Flux Model for Downward Two-Phase Flow//Int. J. Heat and Mass Transfer. 2003. Vol. 46. P. 4835-4844.

197. IHS ESDU 01014. Frictional Pressure Gradient in Adiabatic Flows of GasLiquid Mixtures in Horizontal Pipes: Prediction Using Empirical Correlations and Database. 2002.

198. Beattie D.R.H., Whalley P.B. A Simple Two-Phase Frictional Pressure Drop Calculation Method/Tint. J. Multiphase Flow. 1982. Vol. 8. № 1. P. 83-87.

199. Shannak B.A. Frictional Pressure Drop of Gas Liquid Thow-Phase Flow in Pipes//Nuclear Engineering and Design. 2008. Vol. 238. P. 3277-3284.

200. СП 41-103-2000.

201. СТО Газпром 2-3.5-051-2006.

202. Ghajar A.J. Non-Boiling Heat Transfer in Gas-Liquid Glow in Pipes — a Tutorial//J. of Braz. Soc. Of Mech. Sci. & Eng. 2005. vol. XXVII. P. 46-73.

203. Downar-Zapolski P., Bilicki Z., Bolle L. [et al.] The non-equilibrium relaxation model for one-dimensional flashing liquid flow//International Journal of Multiphase Flow. 1996. Volume 22. Issue 3. P. 473-483.

204. Bilicki Z., Kestin J. Physical Aspects of the Relaxation Model in Two-Phase Flow//Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1990. 428. P. 379-397.

205. Yoon H.J., Ishii M., Revankar S.T. Choking flow modeling with mechanical and thermal non-equilibrium//International Journal of Heat and Mass Transfer. 2006. Volume 49. Issues 1-2. P. 171-186.

206. Attou A., Seynhaeve J.M. Steady-state critical two-phase flashing flow with possible multiple choking phenomenon: Part 1: Physical modelling and numerical procedure//Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 1999. Volume 12. Issue 5. P. 335-345.

207. Attou A., Seynhaeve J.M. Steady-state critical two-phase flashing flow with possible multiple choking phenomenon: Part 2: comparison with experimental results and physical interpretations//Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 1999. Volume 12. Issue 5. P. 347-359.

208. Корелыитейн JI. Б. Об одной форме уравнений околокритического течения в трубах // Промышленный сервис. 2012. №3. С. 29-36.

209. Юдовина Е.Ф., Пашенкова Е.С., Корелыитейн Л.Б. Программный комплекс «Гидросистема» и его использование для гидравлических расчетов трубопроводных систем//Математическое моделирование трубопроводных систем энергетики/ Тр. XII Всерос. науч. семин. с междунар. участ. «Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем», 20-26 сентября 2010 г. Иркутск, ИСЭМ СО РАН. 2010, С.475-485.

210. Корелыитейн Л.Б., Юдовина Е.Ф. «Гидросистема»: в преддверии фазового nepexofla//CADmaster. 2010. №3. С.82-86.

211. URL: http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/epanet.html (дата обращения 1.10.2013 г.)

212. http://www.civilproiects.com (дата обращения 1.10.2013 г.)

213. Бабенко А.В., Корелыитейн Л.Б. Несправедливо забытый Pegasus, или чему не учат в By3ax//CADmaster. 2011. №3. С. 84-85.

214. Корелыитейн Л.Б., Пашенкова Е.С. Опыт использования методов глобального градиента и декомпозиции при расчете установившегося неизотермического течения жидкостей и газов в трубопроводах//Трубопроводные системы энергетики. Математическое моделирование и оптимизация. Новосибирск: Наука. 2010. С. 103-114.

215. URL: http://www.prosim.net/ (дата обращения 1.10.2013 г.)

216. URL: http://www.wsp.ru/ (дата обращения 1.10.2013 г.)

217. Лисман В.Ф., Степанов А.Ф. Система теплофизических автоматизированных расчетов свойств веществ и фазовых равновесий (CTAPC)//CADmaster. 2003. №3. С.40-42.

218. Kunz О., Wanger W. The GERG-2008 Wide-Range Equation of State for Natural Gases and Other Mixtures: An Expansion of GERG-2004//J. Chem. Eng. Data. 2012. 57 (11), P. 3032-3091.

219. Awad M.M., Muzychka Y.S. Effective property models for homogeneous two-phase flows//Experimental Thermal and Fluid Science. 2008. Vol. 33. P. 106-113.

Приложение А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Расчет предохранительных клапанов» № 2013610629.

РОШШЁШЖ АШ ФВДЮАЩШШ

шжжжжж ш\ ш ш ш ш ш ш ш ш

«

а а

а а а ш й а а а

а $

а ж а ш а а

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013610629

«Расчет предохранительных клапанов» ,

■ Правообладатсль(ли); Общество с ограниченной ответственностью * Научно-техническое предприятие Трубопровода (Яи) ;

Автор(ы);Юдовипа Елена Феликсовна, - : ' , ' ,,. ■ , КорельштейнЛеонидВенциогШвич, , , ;; ,, V

БабенкоАлексейВасилъевич, Лисин Сергей10ръевич (Ки) , - С

- ДатаЬоЬтупле'нияб Ноября 2012 Г. ''' - *'' ^«?Зарегастрировапо в Реестре программ для ЭВМ 1

9января2013%'?';

- ". Руководитель Федеральной службы ; -и - :• поитемсжгуальпой собственно'сти

ЩЩЩйй^еЩаЩ

■ ааа шшш а а а а а а а а а а а а а а а ш а а а а а а а ш а а т а а а а а а а а а а а а а а а а а

Приложение В. Акт об использовании результатов диссертационной работы на ЗАО «ИПН» (Инженерно-промышленная нефтехимическая компания).

Закрытое акционерное общество "Инженерно-промышленная нефтехимическая компания"

(ЗАО "ИПН")

Плеханова ул., 7, с>роение 1, Москва, 111141, Россия, Тел.: [phone] Факс:[phone]

E-mail: info@trubonrovo(l ru http:// www.truboprovod.ru

»0О «00»

JSC "Engineering Industrial Petrochemical Company"

("IPN" Company")

Plekhanova Str., 7, bid 1, Moscow, 111141, Russia Tel: [phone] Fax: [phone]

ОКПО 40021673, ОГРН 1027700208491, ИНН 7701016499, КПП 772001001

Ж 0.£ №

на Ваш_от_

СПРАВКА

о применении результатов диссертационной работы Бабенко Алексея Васильевича.

Результаты диссертационного исследования Бабенко A.B. в виде модуля двухфазных течений программного комплекса «Гидросистема» были успешно применены ЗАО «ИПН» в 2012 году при проведении проектных работ по устранению вибраций в трубопроводе ректификационной установки колонн К-1 и К-2 на ЗАО «КНПЗ-КЭН».

Генеральный директор ЗАО «ИПН»

А.З. Миркин

Приложение С. Сравнительный анализ комплексов программ анализа ТС с двухфазными и многофазными потоками отечественных и зарубежных разработчиков.

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

Отечественное ПО

Широкого применения

ТЕРМОГЛЗ, Киев, Украина ГазОйлТр анс Трубопроводы нефтегазовых промыслов, технологические трубопроводы т Дерево L, V, VL, VLL, VLLS Нет Да Да Часть системы Газконднефть

Расчет нефтегазопромысловых трубопроводов

ИПТЭР (Уфа) ЭКСТРА Трубопроводы нефтегазовых промыслов с-т Любая L, VL, VLL Нет Да Да

АСУ проект, Нижневартовск OIS PIPE «Расчет» Трубопроводы нефтегазовых промыслов с Любая L, VL, VLL Нет Да Да? Часть системы OIS

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С, Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

НИИ «Сибгеотех» БОТРЬУУ/ ЗСТИре Трубопроводы нефтегазовых промыслов с? Любая Ь, УЬ, У1Х Нет Нет? Да? Ситуация с развитием неясна

Расчет наружных инженерных сетей

Политерм (С.Петербург) ZuluHydro Наружные водопроводные сети с Любая ь Гидроудар Нет Да (для воды -А^егБ гсаш Рго) Интегрирован ы с ГИС Хи\и и ЕБШ АгсетБ (Нус1го).

Zulu-ТЬегшо Наружных тепловые сети с Любая ь Нет Да

2и1и81еаш Паропроводы с Любая и V, УЬ Нет Да

2и1иОаг Наружные сети газоснабжения с Любая V Нет Нет Да

Расчет систем пожаротушения

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

ООО «ТАКТ» (С.-Петербург) ТАКТ-Вода Системы водяного пожаротушения с Любая Ь Нет Нет Нет

ТАКТ-Газ Системы газового пожаротушения с Любая УЬ

Зарубежное ПО

Широкого применения

Energy Solutions International, Англия PipelineStudio Динамическое моделирование трубопроводов различного назначения, прежде всего нефтегазопроводов т Любая L, V, VL, VLL Да Да Да

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

GREGG Engineering WinFlow Технологические, промысловые газопроводы, газораспределительн ые сети т? Любая Ь, V, УЬ Нет Да Да

Flite Software, Англия FluidFlow Расчет и оптимизация параметров трубопроводных систем т Любая Ь, V, УЬ, Ьпп Нет Да Да

Фирма - Разработчик Название Область применения Класс по Структура Фазовое Пере- Теп- Расчет Примечания

ПО (виды трубопроводов) стоимости (Л, С, Т) трубопровода состояние продукта * ходные процессы ловой расчет ТФС по составу

Invesys SimSci- INPLANT Проектный и т Любая Ь, V, УЬ Нет Да Да -

ESSCOR, США поверочный расчет технологических трубопроводов, вспомогательных трубопроводов, систем аварийного сброса и других

EPCON International, Engineer's Расчет т? Любая ь, V, УЬ, Да Да Да -

США Aide SiNET технологических трубопроводов и других трубопроводных сетей Ьпп

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

Engineering Design System Technology, США FlowNet и другие продукты Fn-Series Гидравлический расчет технологических трубопроводов, инженерных сетей и других видов трубопроводов. ? Любая L, V, VL, Lnn Нет Да Да

KORF software, Канада KORF Hydraulics Гидравлический и тепловой расчет трубопроводов разнообразного назначения с Любая L, V. VL Нет Да Да Импорт ТФС из HYSYS

EngSim, ЮАР Quick Hydraulics Технологические трубопроводы с Любая L, V, VL Нет Да Да

Фирма - Разработчик Название Область применения Класс по Структура Фазовое Пере- Теп- Расчет Примечания

ПО (виды трубопроводов) стоимости (Л, С,Т) трубопровода состояние продукта * ходные процессы ловой расчет ТФС по составу

Расчет нефтегазопромысловых трубопроводов

SPT GROUP, Норвегия OLGA Мощнейшая программа динамического моделирования трубопроводов нефти и газа, непревзойденная по полноте моделирования. Также работает в режиме реального времени в АСУ трубопроводами Т+ Любая Любое Да Да Да Включает пакет ТФС и ФР РУТБМ Интерфейс с НУБУБ, Брюе, МАТЕАВ и др. Фактический стандарт отрасли

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

OLGAS Вариант OLGA 2000 для установившихся режимов течения. Может быть включен в другие программы в качестве библиотеки т Любая Любое Нет Да Да Включен в HYSYS, PIPESIM, PIPEPHASE и др.

Schlumberger Limited. PIPESIM Моделирование установившего ся многофазного потока для нефтегазодобывающих систем т Любая Любое Нет Да Да Интеграция с HYSYS

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

Aspen Technology, США Aspen HYSYS Upstream Мощная система моделирования процессов добычи и подготовки нефти и газа т Любая L, V, VL, VLL Да Да Да На базе платформы HYSYS

Neotechnology Consultants, Канада PIPEFLO Мощная программа расчета нефтегазопромыс-ловых трубопроводов т Дерево+ простые кольца L, V, VL, VLL Нет Да Да Включает OLGAS и DBR Hydrate

IHS, США Pipesoft-2 Нефтегазопромыс-ловые трубопроводы т Любая L, V, VL, Lnn Нет Да Да

Фирма - Разработчик Название ПО Область применения (виды трубопроводов) Класс по стоимости (Л, С,Т) Структура трубопровода Фазовое состояние продукта * Переходные процессы Тепловой расчет Расчет ТФС по составу Примечания

Invesys SimSci-ESSCOR, США PIPE-PHASE Проектный и поверочный расчет промысловых и магистральных нефтегазопроводов т Любая и V, УЬ Нет Да Да

TACITE Моделирование переходных процессов в промысловых и магистральных нефтегазопроводах т Любая ь, V, УЬ Да Да Да

GreenPipe, Канада FlowPlus Гидравлический расчет трубопроводов нефти и газа ? Любая Ь, У, УЬ Нет ? Да

Обозначения:

Класс стоимости: Л - легкий, С- средний, Т - тяжелый, Л-С - на границе легкого и среднего, С-Т - на границе среднего и тяжелого. Фазовое состояние продукта: Ь - жидкость, V - газ (пар), УЬ - двухфазная смесь (жидкость-газ), У1Х - трехфазная смесь (газ-жидкость-жидкость), Ьпп - неныотоновская жидкость.