Набатова Світлана Миколаївна. Математичне моделювання та чисельний аналіз процесів транспорту та розподілення : Дис... канд. наук: 01.05.02 - 2009.
Анотація до роботи:
Набатова С. М. Математичне моделювання та чисельний аналіз процесів транспорту та розподілення неперервних матеріальних потоків у технічних системах. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2009.
Дисертаційна робота присвячена актуальній проблемі розробки і реалізації математичних моделей та методів розрахунку динамічного балансу неперервних неоднорідних матеріальних потоків у багатозв’язних технічних системах.
Як приклад розглянуто математичну модель та метод динамічного балансу природного газу в локальній підсистемі газотранспортної системи. Поставлено та вирішено такі задачі: задача оцінювання маси природного газу, що пройшов через вхід/вихід системи на інтервалі керування ; задача оцінювання маси ПГ, акумульованого в ЛП ГТС у момент часу й ; задача ідентифікації параметрів математичної моделі сталого потокорозподілення у системі; задача забезпечення безвідмовного функціонування компресорної станції магістрального газопроводу на інтервалі керування ; задача побудування довірчого інтервалу величини розбалансу природного газу для сталих режимів функціонування газотранспортної системи.
Ефективність розроблених методів проілюстрована багатьма обчислювальними експериментами та порівнянням із натурними даними.
У дисертаційній роботі вирішено актуальну задачу розробки математичних моделей та методів розрахунку і чисельного аналізу динамічного балансу неперервних неоднорідних матеріальних потоків у багатозв’язних технічних системах. Отримані результати мають важливе наукове та практичне значення для розробки ефективних систем контролю та керування технічними системами з неперервними процесами транспорту та розподілення цільових продуктів.
Внаслідок проведених досліджень можна зробити такі висновки:
Розроблено математичну модель і метод динамічного балансу неперервних неоднорідних матеріальних потоків у багатозв’язних технічних системах, які дозволяють отримувати оцінку математичного сподівання величини розбалансу технологічного потоку в системі, виникнення якого обумовлено наявністю випадкових помилок результатів прямих і непрямих вимірювань параметрів матеріальних потоків, похибкою нелінійних перетворень випадкових величин, а також недостатнім ступенем адекватності моделей, що описують процеси транспорту та розподілення матеріальних потоків у системі, та границі довірчих інтервалів для оцінки математичного сподівання величини розбалансу технологічних потоків у системі.
Проведено оцінку ефективності розробленого методу динамічного балансу для найбільш характерного приклада технічної системи з неперервними процесами транспорту та розподілення неперервних матеріальних потоків – газотранспортних систем, для яких задача розрахунку динамічного балансу природного газу має принципове значення. Встановлено, що метод динамічного балансу природного газу в газотранспортних системах дозволяє здійснювати неперервний моніторинг режиму транспорту та розподілення природного газу, а також може використовуватися для погодження оперативних даних у вузлах газотранспортних систем, ідентифікації обсягів і часу виникнення розбалансу, пов’язаного з витоками, несанкціонованими відборами або неефективним використанням природного газу на компресорній станції, що підвищує якість і ефективність функціонування газотранспортної системи.
Для розв’язання задачі оцінювання маси природного газу, що проходить через вхід/вихід системи на інтервалі керування , є доцільним використання взаємозв’язків форм представлення витрат природного газу у газотранспортних системах, що дозволяє застосовувати метод динамічного балансу природного газу в незалежності від форм подання оперативних даних, які надходять від засобів телеметрії.
Для розв’язання задачі оцінювання маси природного газу, акумульованого в локальній підсистемі газотранспортної системи у момент часу і , запропоновано два методи відновлення профілів тисків та температур : задачу розрахунку температурного і гідравлічного режиму функціонування локальної підсистеми газотранспортної системи і задачу ідентифікації стану локальної підсистеми газотранспортної системи.
Розроблено метод оптимізації планових режимів роботи компресорної станції магістрального газопроводу, що дозволяє: безпосередньо враховувати технічний стан технологічного обладнання КС МГ, використання якого дозволяє отримати оптимальний розв’язок, стійкий до прогнозованого рівня зовнішніх і внутрішніх збурень; розширити галузь застосування методу динамічного балансу природного газу в газотранспортних системах.
Матеріали дисертаційної роботи використовуються у курсовому, дипломному проектуванні та при проведенні науково-дослідницької роботи студентів.
Публікації автора:
Экономическая безопасность государства и интеграционные формы ее обеспечения / [Тевяшев А. Д., Набатова С. Н. и др.]. под ред. Г. К. Вороновского, И. В. Недина – К., : Знання України, 2007. – 392 с.
Тевяшев А. Д. Математические модели и методы согласования физических параметров потоков природного газа в узлах газотранспортной системы / А. Д. Тевяшев, С. Н. Набатова, В. А. Фролов // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. – 2005. – № 133. – С. 13–18.
Тевяшев А. Д. Системный анализ проблемы повышения надежности поставок природного газа потребителям газотранспортных систем / А. Д. Тевяшев, С. Н. Набатова, В. А. Фролов // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2006. – № 6/2 (24). – С. 34–39.
Тевяшев А. Д. Метод динамического баланса природного газа в газотранспортных системах / А. Д. Тевяшев, С. Н. Набатова // Проблеми нафтогазової промисловості. – 2007. – № 5 – С. 392–398.
Набатова С. Н. Системы интегральных показателей качества и эффективности функционирования газотранспортных систем / С. Н. Набатова // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2007. – № 4/5 (28). – С. 51–56.
Тевяшев А. Д. Интеллектуальная система оптимизации режимов работы компрессорной станции магистрального газопровода / А. Д. Тевяшев, С. Н. Набатова // Бионика интеллекта. – 2008. – № 1 (68). – С. 34–40.
Тевяшев А. Д. Метод динамического баланса в газотранспортных системах / А. Д. Тевяшев, С. Н. Набатова, Ю. В. Пономарев, М. И. Фык // Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем. – Иркутск, 2008. – №9. – С. 298–313.
Набатова С. Н. Температурный и гидравлический расчет стационарного неизотермического режима транспорта и распределения природного газа по технологическим схемам ГТС / С. Н. Набатова, В. А. Фролов // 9-й междунар. молодежный форум "Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке". : тезисы докл. – Х., 2005. – С. 475.
Набатова С. Н. Определение физических свойств природного газа в зависимости от его компонентного состава / С. Н. Набатова, Д. А. Золотарев // 10-й юбилейный междунар. молодежный форум "Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке". : тезисы докл. – Х., 2006. – С. 536.
Набатова С. Н. Расчет баланса природного газа на участке трубопровода / С. Н. Набатова, Д. А. Золотарев // ХІ-й междунар. молодежный форум "Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке". : тезисы докл. – Х.,2007. – С. 223.
Набатова С. Н. Методы повышения надежности работы газотранспортных систем / С. Н. Набатова // ХІ-й междунар. молодежный форум "Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке". : тезисы докл. – Х.,2007. – С. 225.
Набатова С. Н. Математические модели согласования физических параметров природного газа в узлах газотранспортной системы / С. Н. Набатова, М. Ю. Пискун // ХІ-й междунар. молодежный форум "Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке". : тезисы докл. – Х., 2007. – С. 226.
