-
شماره ركورد
10458
-
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
10458
-
پديد آورنده
جواد محمودي مهر
-
عنوان
مدلسازي و بهينه سازي خطوط انتقال گاز طبيعي
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
مكانيك - تبديل انرژي
-
سال تحصيل
مهرماه 1391
-
تاريخ دفاع
مهرماه 1391
-
استاد راهنما
دكتر سپهر صنايع
-
چكيده
تحقيقات رساله حاضر، حول سه محور مدلسازي، بهينه سازي عملكرد و طراحي بهينه شبكه هاي انتقال گاز صورت پذيرفته است.
در بخش مدلسازي، دستگاه معادلات غير خطي، متشكل از معادلات گسسته سازي شده جريان درون لوله ها و معادلات شبه پاياي مربوط به ايستگاههاي افزايش فشار به روش نيوتن رافسون حل شده است. در اين بخش، ضمن ارائه فرم جديدي از معادلات حاكم بر جريان تراكم پذير درون لوله ها، تأثير دماي اتمسفر، بار جزئي و سرعت دوراني شفت خروجي بر كارايي توربين گاز در نظر گرفته شده است. مقايسه مدلسازي هاي همدما و غيرهمدما، و بررسي تأثير دماي سطح زمين بر عملكرد پايا و ناپاياي يك خط لوله و ايستگاه واقع بر آن، از ديگر فعاليتهاي انجام گرفته در اين بخش است.
منظور از بهينه سازي عملكرد در اين رساله، كمينه سازي نرخ سوخت مصرفي يك شبكه دلخواه با سخت افزار معين از طريق تعيين مقادير بهينه پارامترهاي عملكردي آن مي باشد. در اين بخش، تحقيقات در دو سطح ايستگاه و شبكه صورت پذيرفته است. بررسي ها در سطح ايستگاه نشان داد كه فرض مصرف يكسان براي ايستگاه با توربوكمپرسورهاي مشابه فرضي قابل اعتماد بوده، اما در مورد ايستگاه با توربوكمپرسورهاي غيرمشابه ممكن است به حل زير بهينه منجر شود. در سطح شبكه، الگوريتم برنامه ريزي پوياي غيرمتوالي ، به عنوان تنها روش تضمين كننده حل بهينه مطلق به عنوان روش پايه مورد استفاده قرار گرفته است. همچنين اين روش، از دو جهت، به منظور اضافه نمودن شرايط on/off هر يك از ايستگاهها به متغيرهاي تصميم گيري، و همچنين قابليت اجرا بر شبكه هاي حلقوي، توسعه يافته است. اما به علت زمان محاسباتي بالا و اغلب غيرعملي اين روش در شبكه هاي حلقوي، الگوريتم ژنتيك به عنوان يك روش جايگزين پيشنهاد و اعتبار سنجي شده است.
هدف از طراحي بهينه شبكه در اين رساله، حداقل سازي مجموع هزينه هاي سرمايه گذاري و عملكردي، براي انتقال نرخهاي جريان معيني از گاز طبيعي از منابع به نقاط تحويل مي باشد. بر خلاف بهينه سازي عملكرد، در طراحي بهينه، سخت افزار شبكه از پيش معين نيست. طيف وسيعي از پارامترهاي طراحي در مسئله طراحي بهينه در نظر گرفته شده است. به علت پيچيدگي مسئله، ارائه يك روش بهينه سازي كارآمد، چالشي اساسي در اين حوزه است. به همين منظور، روشي تركيبي كه از خواص بهينه خط لوله منفرد به عنوان زيربرنامه اي در الگوريتم ژنتيك استفاده مي نمايد ارائه شده و مورد ارزيابي قرار گرفته است. در كنار بحث و تحليل نتايج حاصل از طراحي بهينه يك مطالعه موردي، مشاهده شد كه اگر چه كوتاهترين مسير بين گره ها همواره به عنوان يك طرح بندي مناسب مورد نظر است، اما لزوماً طرح بندي بهينه نيست.
واژه هاي كليدي: شبكه هاي انتقال گاز طبيعي، مدلسازي، بهينه سازي عملكرد، طراحي بهينه
-
لينک به اين مدرک :