Текущий запас газа в действующем газопроводе

(интегральная модель решения с использованием функции 'GausLeg' модуля DMath)

Скачать архив программы (готовое к использованию приложение, 2,3 Мб)

Скачать архив проекта (исходники, IDE CodeTyphon 5.50, 0,1 Мб)

Сначала по сути расчета. Наиболее быстрый (и наименее точный) способ расчета запаса газа в действующем газопроводе - расчет среднего запаса газа с использованием средних значений давления и температуры газа на участке газопровода. Наиболее точным (и наиболее медленным) способом будет расчет текущего запаса газа по как бы интегральной модели, то есть, делением газопровода на небольшие участки с последующим расчетом запаса газа в этих "элементалях" и их суммированием. Проще говоря - итерационным методом.

В этом проекте текущий запас газа рассчитывается через определенный интеграл. Это наиболее точный и наиболее быстрый способ решения задачи.

Проект реализован с использованием интегрированного в CodeTyphon математического модуля DMath (автор: Dr Jean DEBORD, Laboratoire de Pharmacologie, Faculte de Medecine 2 Rue du Docteur Marcland, 87025 Limoges, France).

В проекте решена одна из задач прикладной газовой динамики, но на практике предлагаемая методика позволяет решать большой спектр задач с многофакторными нелинейными процессами. Единственное условие - зависимость должна быть с помощью регрессионного анализа (не обязательно полиномиального) преобразована в функцию одной переменной.

Расчет выполняется практически мгновенно, что делает целесообразным его использование в АСУ ТП и больших программных комплексах, критичных к использованию машинного времени.

Задача решается через определенный интеграл (функция 'GausLeg' модуля DMath), ограниченный протяженностью газопровода.

Этапы решения:

  • По физической формуле для десяти реперных точек (по всей длине газопровода) рассчитываются давление, температура газа и его объем в пересчете на один погонный километр (так как длина газопровода в исходных данных задается в километрах);
  • По реперным точкам выполняется полиномиальная регрессия (полиномом третьей степени);
  • Рассчитанный полиномиальный ряд обрабатывается функцией 'GausLeg', результат которой - искомое значение запаса газа в действующем газопроводе.

С небольшими упрощениями, алгоритм выглядит следующим образом:

Проект демонстрационный, поэтому его функционал ограничен визуализацией результатов регрессионного анализа и отображением конечного результата расчета. Это всего лишь заготовка для дальнейшего использования в прикладном программном обеспечении. Исходные коды полностью открыты и могут быть использованы Вами без каких-либо ограничений.

Главное окно программы:

Визуализация результата: