Boru Şebeke Analizi Nedir?

Boru ağı analizi, karmaşık boru sistemlerinde sıvı akışlarının ve basınç düşüşlerinin hesaplanmasıdır. Boru sistemlerinin analizi, tüketicilere su sağlayan kamu hizmetleri, doğal gaz dağıtım planlaması veya tutarlı teslimat basınçları ve akış hızlarının önemli olduğu herhangi bir boru sistemi için önemlidir. Bir tedarikçinin ağ boyunca belirli talepleri ve akış hızlarını bilmesi pek olası değildir, bu nedenle boru ağı analizi, sistem döngülerinin seçildiği ve hesaplamaların yapıldığı bir yöntem sağlar.

Boru ağı analizi için gerekli hesaplamalar ticari yazılım paketlerinde mevcuttur, ancak temel denklemler manuel olarak da hesaplanabilir. Analiz, boru hatlarının seçildiği, basınç düşüşleri ve teslim noktalarının tahmin edildiği bir gevşeme yöntemi kullanır. Daha sonra sistemden geçen malzeme miktarı belirlenir ve bir dizi hesaplama yapılır.

Bu noktada, tahminlerde düzeltmeler yapılır ve gerektiğinde hesaplamalar tekrarlanır. Bu, yinelemeli bir yöntem olarak bilinir. Süreç, kütle ve enerjinin korunmasını sağlayana kadar varsayımlardaki küçük ve küçük değişikliklerle devam eder. Kütle ve enerjinin korunması, giriş basınçları ve besleme noktasındaki akışların sistem basınç kayıplarına ve gerekli müşteri teslimat akış hızlarına ve basınçlarına eşit olmasını ifade eder.

Boru ağı analizi, verilen akışkandan bağımsız olarak aynı yinelemeli yöntemi kullanır. Bir boru ağı büyüdükçe bu hesaplamaların önemi ve karmaşıklığı artar ve müşteriler kesintisiz teslimat bekler. Akışkan dinamikleri ve basınç düşüşleri deneysel olarak ölçülebilir, ancak laboratuvar ölçümleri her zaman gerçek dünyadaki üst üste binen döngü sistemlerine, birçok teslimat noktasına ve sürekli değişen bir boru ağına iyi bir şekilde dönüşmez.

Yardımcı planlamacılar, sistemlerini değiştirmek ve yükseltmek için bir boru ağı analizinin sonuçlarını kullanabilirler. Yeni müşteri talepleri, yeterli akış sağlamak için ek pompa veya kompresör istasyonları gerektirebilir. Büyüyen alt bölümler veya mahalleler ağın yeniden analizini gerektirebilir, çünkü yeni boru hatlarının eklenmesi hesaplama varsayımlarını değiştirir.

Su boruları, yaşlandıkça iç ölçek veya pürüzlülük geliştirebilir. Bu, üstesinden gelmek için ek pompalama enerjisi gerektirebilir. Boru ağı analizi tipik olarak, zaman içinde değişiklik yapılmasına izin vermeyen tek bir analiz yerine sürekli değişen değişkenleri olan dinamik bir süreç olmalıdır.

Geleneksel olarak bir boru şebekesi analizini manuel olarak hesaplamak için kullanılan bir hesaplama yöntemi Hardy Cross yöntemidir. Bu yöntem, tüm boru boyutlarının ve uzunluklarının sabit değişkenler olduğunu varsaymaktadır. Hardy Cross yöntemi, boru sistemi daha karmaşık hale geldikçe daha az kesinleşir. Hardy Cross hesaplamasından elde edilen sonuçlar, yazılım uygulamalarından daha az doğru olabilir, ancak sonuçlar daha karmaşık yazılım hesaplamaları için varsayımlar olarak kullanılabilir.