Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Транспорт arrow Аналітико–числове моделювання масопереносу в газопроводах та природних пористих середовищах
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Аналітико–числове моделювання масопереносу в газопроводах та природних пористих середовищах

Анотації 

П’янило Я.Д. Аналітико–числове моделювання масопереносу в газопроводах та природних пористих середовищах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.05.02 “математичне моделювання та обчислювальні методи.” – Національний університет”Львівська політехніка”, Львів, 2007.

   В роботі досліджено процеси поширення газу в трубопроводах, фільтрації газу в пористих середовищах (підземних сховищах газу) та поширення домішкових речовин в приповерхневих шарах ґрунту. Побудовані відповідні математичні моделі та аналітико–числові методи розв’язування сформульованих задач математичної фізики.
   Вивчено вплив гідродинамічних характеристик газу та геометричних параметрів трубопроводів на процес його руху. Запропоновано спосіб розрахунку режимних параметрів в газотранспортних мережах та розглянуто задачі оптимізації потокорозподілу за різними критеріями (мінімум паливного газу на компресорних станціях, мінімізація перехідних часів і т.п.).
   Побудовано та досліджено математичні моделі розподілу тиску газу в пористих середовищах складної структури (підземних сховищах газу) при наявності зосереджених джерел та досліджено вплив гідродинамічних характеристик газу та геометричних параметрів середовища на функцію розподілу тиску.
   Досліджено процес гетеродифузного поширення домішкових речовин в приповерхневих шарах ґрунту двома шляхами з врахуванням конвективного переносу на одному з них. На базі сформульованої задачі математичної фізики проведено порівняльний аналіз основних методів її розв’язування.
   Поряд з цим отримано ряд результатів математичного характеру (апроксимація функцій ортогональними рядами, обернення інтегралу Лапласа, розв’язування диференціальних та інтегральних рівнянь типу згортки спектральними методами), які мають самостійне значення і можуть бути використані при дослідженні фізичних процесів, що описуються нелінійними диференціальними рівняннями.
   Ключові слова: математична модель, нестаціонарний процес, спектральний метод, похибка обчислення, цифрова обробка інформації, дифузія, адаптивний метод.

Пянило Я.Д. Аналитико–численное моделирование массопереноса в газопроводах и естественных пористых средах. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 01.05.02 “математическое моделирование и вычислительные методы.” – Национальный університет ”Львовская политехника”, Львов, 2007.

   В работе исследованы процессы движения газа в трубопроводах, фильтрации газа в пористых средах (подземных хранилищах газа) и распространения примесей в приповерхностных слоях грунта. Построены соответствующие математические модели и аналитико-числовые методы решения сформулированных задач математической физики.
   Исследованы математические модели течения газа в трубопроводах разной степени сложности и адекватности. Предложен метод линеаризации уравнения движения газа, построена итеррационная процедура решения системы нелинейных уравнений и доказана ее сходимость. На основании построенных моделей движения газа в трубопроводе изучено влияние гидродинамических характеристик газа и геометрических параметров трубопроводов на процесс его движения. Построен метод расчета потокораспределения и режимных параметров газотранспортных сетей. Рассмотрены задачи оптимизации работы линейных структур газотранспортных сетей за разными критериями (минимум топливного газа на компрессорных станциях, минимизация переходного времени и т.п.).
   Разработаны и исследованы математические модели распределения давления газа в пористых средах сложной структуры (подземных хранилищах газа) при наличии сосредоточенных источников и стоков. Сформулированы соответствующие задачи математической физики. Предложены спектральные методы построения начальных и граничных условий, использующие дискретные данные в неэквидистантных точках. При этом учитываются структурные особенности пластов подземных хранилищ газа и выделяется та их область, которая и используется в качестве хранилища. На основании построенной модели пласта подземного хранилища газа, модели выбойной зоны скважины и моделей технологических объектов газотранспортной сети построен алгоритм гидравлической увязки работы системы пласт подземного хранилища газа-магистальный газопровод. Алгоритм дает возможность решать оптимизационные задачи работы подземного хранилища газа, в частности, работы хранилища в пиковом режиме, определения максимального отбора газа и.т.п.
   Исследован процесс гетеродиффузного распространения примесей в приповерхностных слоях грунта двумя путями (в гравитационно движимом водном растворе и в той части раствора, которая связана с внутренней поверхностью скелета середы) с учетом конвективного переноса на одном из них. Исследованы математические модели разной степени сложности и адекватности. При изучении процесса гетеродиффузии проведен сравнительный анализ основных методов решения сформулированных задач математической физики. Предложены методы решения обратных коэффициентных задач математической физики, которые используются для уточнения параметров моделей и вычисления параметров адаптации модели к реальным физическим процессам.
   Кроме исследования указанных выше физических процессов, в работе получено ряд результатов математического характера, имеющих самостоятельное значение. К ним можно отнести: построение спектральных регуляризирующих алгоритмов аппроксимации функций в базисе классических ортогональных многочленов; спектральные методы решения дифференциальных и интегральных уравнений; построение адаптивной схемы обращения интеграла Лапласа. При решении задач массопереноса эти результаты использовались для построения статистических моделей (зависимости среднего давления газа в поземном хранилище от суммарного отбора газа), а также начальных и граничных условий на основании обработки входной цифровой информации. Постренные спектральные методы решения задачи цифровой обработки использованы при обработке данных дистанционного зондирования земной поверхности с целью определения нитратов и тяжелых металлов в зеленых насаждениях, решении лидарных уравнений для определения твердотельных фракций выбросов цементных заводов, идентификации объектов в ЕПР–дозиметрии. Результаты вычислений приведены в виде таблиц и рисунков.
   Ключевые слова: математическая модель, нестационарный процесс, спектральный метод, ошибка вычисления, цифровая обработка информации, диффузия, адаптивный метод.

Pyanylo Ya.D. Analytical-numerical modeling of mass transfer in gas pipelines and natural porous media. – Manuscript.

Thesis for competition of scientific degree of doctor of engineering by specialty 01.05.02 “mathematical modeling and numerical methods.” – National University ”Lviv Politekhnika”, Lviv, 2007.

   The work deals with investigation of processes of propagation of gas in pipelines. Gas filtration in porous media (underground gas holders) and propagation of admixtures substances in near to the surface ground layers. The corresponding mathematical methods and analytical-numerical methods for solving the stated problems were constructed.
   Influence of hydrodynamic characteristics of gas and geometrical parameters of pipelines on the process of its motion was studied. We suggested technique for determination of operating conditions in gas-transport networks and considered problems of optimization of flow distribution by different criteria (minimum of fuel gas on compressor stations, minimization of transient times, etc.).
   We construct and investigate mathematical model of distribution of gas pressure in porous media of complex structure (underground gas holders) under the presence of lumped sources and investigated influence of gas hydrodynamic characteristics and geometrical parameters of medium on the function of pressure distribution.
   The process of hetero-diffusion propagation of admixtures in near to the surface ground layers was investigated in two ways, i.e., with taking into account convective transport on one of it. On the basis of the stated problem of mathematical physics we conducted comparative analysis of main methods for its solving.
   At the same time we obtained a number of results of mathematical character (approximation of functions by orthogonal series, inversion for the Laplace integral, solving differential and integral equations of convolution type by spectral methods), which have independent significance and can be applied on investigation of physical processes described by nonlinear differential equations.
   Keywords: mathematical model, non-stationary process, spectral method, error of calculations, numerical information processing, diffusion, adaptive method.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Аналітико–числове моделювання масопереносу в газопроводах та природних пористих середовищах

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!