Top.Mail.Ru
РусРусский язык
Избежать проблем при транспортировке газа позволит математическая модель ученых Пермского Политеха

Избежать проблем при транспортировке газа позволит математическая модель ученых Пермского Политеха

Основные запасы природного газа в России расположены в отдаленных, труднодоступных регионах страны, поэтому возникает проблема его транспортировки из мест добычи до потребителей. Для транспортировки горючего строятся сети высокого давления. Преодолевая большие расстояния, газ теряет энергию в результате трения о стенки трубопровода. Поэтому для поддержания рабочего давления в газопроводе через каждые 100-130 км строятся газокомпрессорные станции, оснащенные газотранспортной установкой. Аварийное отключение установки может привести к нарушению сроков поставки природного топлива и финансовым потерям, поэтому к ее элементам предъявляются высокие требования по надежности работы. Одной из причин аварийного отключения установки является превышение допустимого уровня вибрации вращающейся части двигателя — ротора. Ученые Пермского Политеха обнаружили основные причины возникновения вредоносных колебаний компрессора и создали упрощенную матмодель для борьбы с ними.

Исследование опубликовано в журнале «Journal of Physics: Conference Series» 2023 года. Оно финансировалось РФФИ в соответствии с научно-исследовательским проектом № 20-47-596003. Работа проводилась с использованием ресурсов суперкомпьютера ПНИПУ с пиковой производительностью 24 TFLOPS.

Существующие сегодня матмодели конструкции газотранспортной установки позволяют провести анализ на предмет возникновения непредсказуемых колебаний. Однако из-за необходимости отдельно исследовать процесс, приводящий к нестабильной работе компрессора и связанного с ним элемента, возникают затраты времени на подготовку модели, верификацию, непосредственный расчет и обработку результатов. В связи с этим политехники создали упрощенную модель, позволяющую выполнять анализ для каждого отдельного элемента компрессора, такие как рабочие колеса, уплотнения, разгрузочное устройство.

— Моделирование проводилось в специальной программе, позволяющей создавать связанное взаимодействие жидкости и конструкции. В качестве модели для изучения процессов, происходящих в установке, был выбран ротор, состоящий из вала и диска. Ротор установлен на упругих опорах, — поделился инженер центра высокопроизводительных вычислительных систем Пермского Политеха Иван Черепанов.

— Проведенный анализ показал, что наибольшее влияние на колебания ротора оказывает начальное давление в газодинамическом зазоре, где наблюдается максимум амплитуды. Соответственно, наиболее значимым фактором, определяющим устойчивость ротора среди рассмотренных параметров, является начальное значение давления в зазоре газодинамического уплотнения, — сообщил доктор технических наук, профессор кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций», декан аэрокосмического факультета Владимир Модорский.

Упрощенная матмодель позволит сделать колебания ротора предсказуемыми, следовательно, увеличится производительность газокомпрессорной установки, а передача газа станет бесперебойной.


21.04.231193

Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

Как одно слово может вмещать в себя целый мир? Сегодня в России отмечают День матери. Мы спросили сотрудников Пермского Политеха, какое самое теплое воспоминание о маме осталось у них из детства, и собрали ответы в карточках 🥰 В детстве объятия и нежные слова мамы закладывают фундамент светлого будущего. В юношестве направляют энергию и озорство на созидание и обучение. Когда мы взрослеем, они остаются для нас ориентиром на жизненном пути, где мы чувствуем поддержку и можем поговорить по душам. Спасибо, мамы, что находите силы быть вместе с нами на каждом из этих этапов ❤ Ученые, исследовательницы, преподаватели и… мамы. Знаем, что сотрудницам Пермского Политеха удается не только успешно совмещать карьеру и научные открытия, делиться знаниями и опытом со студентами, но и воспитывать своих детей. С праздником, дорогие наши коллеги! 🤗 Также мы поздравляем всех мам наших студентов! Благодарим вас за целеустремленных, умных и творческих детей. Вы смело можете ими гордиться! Политехники, прямо сейчас поздравьте своих мам с праздником, если еще не сделали этого 💌 И делитесь в комментариях историями о тех, кто подарил вам жизнь☺⤵️