Calibration of transient pipeline gas flow model

• Autorzy: Osiadacz Andrzej J. , Chaczykowski Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2022.6.4

Warianty tytułu

PL

Kalibracja modelu nieustalonego przepływu gazu w gazociągu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Simplified pipeline gas flow models for the calculation of pressure, temperature and flow rate profiles were evaluated. Numerical solution with the method of lines was adopted and a sensitivity study of the flow model to the selection of the heat transfer model, equation of state, and the accuracy of friction factor calculations was conducted. The following equations of state were investigated: Soave-Redlich-Kwong, Benedict-Webb-Rubin, AGA-8 and SGERG-88. The results of the numerical solution were compared to the field data from the 107 km long section of the gas transmission pipeline.

PL

Badania dotyczyły uproszczonych modeli przepływu gazu w rurociągu do wyznaczania profili zmian ciśnienia, temperatury i natężenia przepływu. Równania rozwiązano metodą prostych oraz przeprowadzono badania wrażliwości modelu przepływu na wybór modelu wymiany ciepła, równania stanu oraz dokładność obliczeń współczynnika oporów hydraulicznych. Badania dotyczyły następujących równań stanu: Soave-Redlich-Kwong, Benedict-Webb-Rubin, AGA-8 i SGERG-88. Wyniki rozwiązania numerycznego zostały porównane z wynikami pomiarów przeprowadzonych na odcinku gazociągu przesyłowego o długości 107 km.

Słowa kluczowe

EN

pipeline gas transport; transient flow model; heat transfer model; equation of state

PL

transport gazu rurociągowego; model przepływu nieustalonego; model wymiany ciepła; równanie stanu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 6
• Strony: 27--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Osiadacz Andrzej J.

• Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych, Politechnika Warszawska

autor

Chaczykowski Maciej

• Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Chaczykowski, M., Transient flow in natural gas pipeline - The effect of pipeline thermal model, Appl. Math. Modelling 34 (2010) 1051-1067.
• [2] Gersten, K., Papenfuss, H. D., Kurschat, T., Genillon, F., Fernandez, P., Ravell, N., Heat Transfer in Gas Pipelines, Oil and Gas, 2001, 1, p. 30-34.
• [3] Osiadacz, A. J., Chaczykowski, M., Comparison of isothermal and non-isothermal pipeline gas flow models, Chem Eng J, 2001, 81, p. 41-45.
• [4] Modisette, J., Thermal Models, in PSIG The 28th Annual Meeting, San Francisco.
• [5] Chaczykowski, M., Sensitivity of pipeline gas flow model to the selection of the equation of state, Chem Eng Res Des, 87 (2009) 1596-1603.
• [6] Soave, G., Equilibrium constants from a modified Redlich-Kwong equation of state, Chem Eng Sci 27 (1972) 1197-1203.
• [7] Benedict, M., Webb, G. B., Rubin, L. C., An empirical equation for thermodynamic properties of light hydrocarbons and their mixtures. I. Methane, ethane, propane and n-butane, J Chem Phys 8 (1940) 334-345.
• [8] Kreith, F., Bohn, M. S., Principles of heat transfer, 5th ed., 1993.
• [9] Gear, C. W., Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differential Equations, Prentice-Hall, Englewood CIiffs, NJ, 1971.
• [10] Chua, T. S., Dew, P. M., The design of a variable-step integrator for the simulation of gas transmission networks, Int. J. Numer. Meth. Eng. 20 (1984) 1797-1813.
• [11] Colebrook, C. F. Turbulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between the smooth and rough pipe laws, J. Inst. Civil Engrs. 1 (1939) 133-156.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).