Statyczna symulacja sieci gazowych

"Statyczna symulacja sieci gazowych" autorstwa Andrzeja J. Osiadacza jest pierwszą propozycja wydawnicza z serii Biblioteka Inżyniera Gazownika, wydawnictwa Fluid Systems Sp. z o. o. Książka jest dwuczęściową, 409-stronicową monografią, dotyczącą komputerowego modelowania ustalonych przepływów w sieciach gazowych.
Pierwsza część książki jest wykładem dotyczącym wszystkich aspektów modelowania i obliczeń przepływów w sieciach gazowych. Pierwszy rozdział obejmuje podstawy teorii grafów, w zastosowaniu do konstruowania obrazów sieci gazowych. Drugi rozdział, to przegląd metod rozwiązywania układów liniowych równań algebraicznych. Rozdział trzeci przedstawia metody numeryczne rozwiązywania równań i układów równań nieliniowych. Czwarty, ostatni rozdział I części pracy to omówienie oczkowych i węzłowych metod statycznej symulacji sieci gazowych. Rozdział ten zawiera omówienie I i II prawa Kirchoffa w ujęciu macierzowym, równania przepływu, metod oczkowych, węzłowych, oraz metody oczkowo-węzłowej obliczania sieci gazowych.
Drugą część pracy stanowi rozdział piąty, zawierający przykłady i zadania ilustrujące obliczanie sieci gazowych, oraz rozdział szósty — opis programu komputerowego do modelowania ustalonych przepływów w sieciach gazowych. Jest to program Sim Net SSVTM, pracujący w środowisku Windows 95/98/NT, modelujący przepływy w sieciach nisko, średnio i wysokociśnieniowych oraz sieciach mieszanych.

SPIS TREŚCI:

1. Wybrane elementy teorii grafów 11
1.2 grafy nieskierowane 15
1.3 grafy skierowane 23
1.4 składowe dwuspójne 31
1.5 zastosowanie teorii grafów do opisu topologii sieci gazowej 34
1.6 metody generacji oczek 43
1.6.1 metody generacji oczek wykorzystujące dendryt 45
1.6.2 metody generacji oczek wykorzystujące specyfikę sieci gazowych 50
1.7 bibliografia 64

2. Bezpośrednie metody rozwiązywania układów liniowych równań algebraicznych 65
2.1 wstęp 67
2.2 metody bezpośrednie rozwiązywania układów liniowych równań algebraicznych z macierzami pełnymi 68
2.2.1 metoda eliminacji gaussa 68
2.2.2 metoda eliminacji gaussa z częściowym wyborem elementu głównego 76
2.2.3 metoda eliminacji gaussa z całkowitym wyborem elementu głównego 78
2.2.4 metoda jordana 80
2.2.5 metoda doolittle'a 82
2.2.6 metody faktoryzacji macierzy 85
2.2.7 metoda choleskiego 101
2.3 metody bezpośrednie rozwiązywania układów liniowych równań algebraicznych z macierzami rozrzedzonymi 104
2.3.1 sposoby reprezentacji macierzy rozrzedzonych 106
2.3.2 macierze permutacyjne 114
2.3.3 rozwiązywanie zadań z macierzami rozrzedzonymi 116
2.3.4 algorytm cuthill-mckee - minimalizacji wstęgi 117
2.3.5 odwrotny algorytm cuthill-mckee - minimalizacji obwiedni 120
2.3.6 algorytm minimalnego stopnia 124
2.3.7 algorytm markowitza 131
2.4 bibliografia 132

3. Przybliżone metody rozwiązywania nieliniowych równań algebraicznych i ich układów 133
3.1 wstęp 135
3.2 metoda punktu stałego 135
3.3 metoda newtona 140
3.4 metoda siecznych 147
3.5 metoda połowienia 149
3.6 metoda reguła falsi 152
3.7 analiza zbieżności metod 156
3.8 metoda newtona dla układów równań nieliniowych 169
3.9 bibliografia 176

4. Metody symulacji statycznej sieci gazowych 177
4.1 wstęp 179
4.2 podstawowe równania symulacji statycznej 179
4.2.1 i prawo kirchhoffa 179
4.2.2 ii prawo kirchhoffa 179
4.2.3 równanie przepływu 181
4.3 metody oczkowe 182
4.3.1 metoda oczkowa 186
4.3.2 metoda oczkowo-węzłowa 206
4.4 metody węzłowe 208
4.4.1 metoda węzłowa 210
4.4.2 metoda węzłowo-oczkowa 223
4.5 bibliografia 225

5. Przykłady obliczania sieci 227
5.1 metoda oczkowa - wersja wektorowa 228
5.2 metoda oczkowa - wersja skalarna 264
5.3 metoda oczkowo - węzłowa 283
5.4 metoda węzłowa - wersja wektorowa 299
5.5 metoda węzłowa - wersja skalarna 340

6. Slmnetssv™ — program do symulacji statycznej sieci gazowych 365
6.1 wstęp 367
6.2 struktura pakietu simnet ssv™ 367
6.3 moduł obliczeniowy 369
6.3.1 odwzorowanie sieci gazowej na sieć matematyczną 369
6.3.2 parametryczny opis obiektów sieci gazowej 372
6.3.3 zadanie symulacji statycznej 374
6.3.4 własności modułu obliczeniowego 375
6.4 moduł bazy danych 375
6.4.1 struktura bazy danych 375
6.4.2 modele elementów sieci gazowej opisane w bazie danych 376
6.5 moduł geograficzny 381
6.5.1 współpraca pakietu slmnetssv™ z innymi systemami gis 382
6.6 moduł zarządzający 382
6.6.1 edytor zadania symulacji statycznej 383
6.6.2 przygotowanie zadania symulacji statycznej 383
6.6.3 dane i wyniki obliczeń zadania symulacji statycznej na ekranie 385
6.6.4 funkcje nawigacyjne modułu zarządzania 386
6.6.5 funkcje graficzne modułu zarządzania 386
6.7 zastosowania 389
6.8 wymagania sprzętowe 389
6.9 przykładowe czasy obliczeń w praktycznych zastosowaniach 390
6.10 dodatkowe funkcje użytkowe pakietu simnet ssv™ 390
6.11 przykładowe ekrany slmnetssv™ - windows95 391
6.12 bibliografia 398

Indeks 399