高效、清潔的天然氣越來越多的應用到城市居民生活中去，燃氣管網日益復雜和龐大，本文是燃氣工程論文，文章主要依據節點方程法，在單氣程序編制開發的基礎上，開發了多氣源水力計算程序。

　　【摘 要】隨著城市人口的增加，燃氣管網日益復雜和龐大，這對多氣源燃氣管網水力計算程序的編制的要求也越來越高。

　　【關鍵詞】燃氣工程論文,多氣源燃氣管網,水力計算程序,開發編制

　　水力計算程序是燃氣管道設計、運行的重要理論依據，在燃氣管網運輸中的作用非同一般。當前，我國通過人工對管網的節點與管段進行編號、而后將數據對應編號順序依次輸入依然是計算多氣源環狀管網的主要手段，這種編程方法在小型管網的應用尚可，但是一旦面臨大型管網，由于工作量過大，極易造成錯誤。而且一旦燃氣管道改建，會造成節點的編號發生變化，還需要進行重新的編號、數據輸入工作，異常繁瑣。因此，開發編制高效、準確、方便的多氣源燃氣管網水力計算程序顯得十分必要。

　　1、節點法程序的編制

　　1.1.節點法平差的步驟

　　(1)繪出計算草圖，標出主要基礎數據，對各節點管段進行編號。編號時要注意，必須要把一個氣源點做為“壓力基準點"，并將其編號編在最后。

　　(2)確定“零點"位置，決定氣流方向。

　　(3)計算節點流量。

　　(4)計算管段流量。

　　(5)確定回路允許壓降、單位允許壓降。

　　(6)選擇管徑、計算阻耗。

　　(7)計算導納y矩陣各元素。

　　(8)利用公式Q=GP求解管段流量。

　　(9)檢查精度，如不滿足，則利用計算出的管段流量重新計算阻耗，再進行平差計算，這樣循環進行，直到滿足精度要求為止。

　　1.2多氣源時的平差計算

　　但在實際工程設計中，經常會遇到多氣源的情況，例如在低壓管網中，調壓站不止一座，出口壓力可能不一樣，在高、中壓管網中，不僅有制氣廠而且還有儲配站或高、中壓調壓站等氣源。這些氣源的配置，可能有三種情況：除壓力基準點外，全部氣源給定流量;全部氣源給定壓力部分氣源給定壓力，部分氣源給定流量。

　　(1)給定全部氣源流量：首先選擇某個氣源當作“基準點”，把其它氣源按一般節點對待，只是將給定的流量以負值輸入，表示這些節點的流量是流入而不是流出。

　　(2)給定全部氣源壓力：為了計算方便，把基準點氣源節點的編號排列在其它節點之后(“壓力基準點”編號最大)。如果除“基準點"外，有礦個已知壓力氣源，由于節點流量均為未知數，而它們相對于“基準點”,q的壓降為已知，在這種情況下，在解節點方程組時，只要解(n-W)個方程即可(n打為節點總數)，也就是說，代表已知壓力氣源的節點壓降方程可不必參加計算，這點可以從矩陣分塊乘法規則中加以證明.

　　把系數矩陣按K(K=n-W)行、W行，K列、W列分別小四塊，把列向量p和q也都分成兩段時，則節點線性方程組有如下形式：

　　按矩陣分塊乘法規則可得到：

　　有上式得

　　上式就是把管網給定壓力氣源的節點(k+1)～n全部看作“基準點”肘的線性方程組。從公式中可以看出，只要把與節點(k+1)～n相鄰的各節點上的節點流量作適當修改。

　　1.3節點流量

　　在城市燃氣環網計算中，節點流量是由管段途泄流量及工業或大型公共建筑等集中負荷換算而來。途泄流量是由小區居民用氣量決定的，可由下式計算：

　　式中 Q1——小區用氣量;g——居民用氣指標;n——小區人口數，對于小區人口數字不詳時，可以根據小區面積及規劃人口密度計算。

　　1.4 編程

　　30：FOR T=1 TO EN

　　32：S=XL(T)

　　34：FOR I=1 TO AN

　　36：IF A(I，S)=O GOTO 47

　　38：IF A(I，S)>0 GOTO 42

　　40：QQ(I)=QQ(I)+QE(T)*(L(S)一EL(T))/L(S)

　　41：GOTO 46

　　42：QQ(I)=QQ(I)+QE(T)*EL(T)/L(S)

　　43：IF PH>1 GOTO 47

　　對于低壓及中壓配氣，當集中負荷不在節點上時，還應將負荷計入管段流量。

　　44：IF EL(T)=0 GOTO 47

　　45：IF EL(T)=L(S)GOTO 47

　　46：Q(s)=Q(S)+QE(T)

　　47：NEXT I

　　48：NEXT T

　　1.5多氣源時節點流量的調整

　　在多個氣源給定壓力的情況下，平差前，要將與壓力氣源節點相連管段另一端的節點流量進行調整。如有一給定壓力的氣源，節點編號為N，有一編號為M的管段，一端與N節點相連，另一端與W節點相連，根據公式，W節點的節點修正流量為，式中gM為管段M的導納，pN為該氣源壓力與標準氣源壓力之差。關于給定壓力氣源與標準氣源之差：對于低壓為標準氣源壓力減給定氣源壓力之差;對于高、中壓為兩個氣源的壓力平方差。

　　2、結論

　　多氣源燃氣管網水力計算程序編制中使用解節點方程法不但能夠繪制管網計算圖時直接采用可視化界面、管道節點通過計算機直接自動編號。而且，即便是燃氣管網結構發生改建，計算機依然可以對管網結構進行重新編號，并且，為了實現管網節點房產的有效求解，可以將氣源點編號居后排列，基準點編號為最大。這樣能夠將數據與管網二者緊密的結合起來，做到方便操作、管理。

　　【參考文獻】：

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　　【3】馬洪寬，李其，董文志.燃氣管網水力計算程序的探討[J].天津燃氣, 2005, (3).

　　《城市燃氣》(月刊)創刊于1992年，由住房和城鄉建設部主管，中國城市燃氣協會主辦。以提高城市燃氣技術水平，推動城市燃氣行業管理為宗旨。宣傳黨和國家發展城市燃氣的方針政策和有關法規;交流城市燃氣規劃建設、輸配供應、安全管理、經營服務、設備生產、企業改制的經驗;探討氣源、輸配、燃燒與應用新技術;普及城市燃氣的基本知識;報道各地城市燃氣建設和發展動態;介紹協會活動及會員單位概況;提供國外燃氣發展信息，介紹國外先進技術。本刊自辦發行，歡迎廣大讀者訂閱。