城镇天然气管网优化设计研究

论文摘要

城镇天然气系统是城市建设和发展的重要基础设施,是保障人民生活和发展的不可缺少的物质基础,而天然气管网是一个较复杂的系统,从调压站的选址,管网的定线到天然气管网的水力计算,需要考虑到各种因素的影响。尤其是调压站的选址和管网的定线,这两项和天然气输配系统的实用性和经济性息息相关,因此对管网进行优化设计具有重要的作用和意义。本文在分析和研究最新给水管网计算和物流输配计算的基础上,对天然气管网的设计方案进行了评价。使用图论方法分析了天然气管网的定线问题,并在最短生成树的基础上尝试使用贪心算法定量讨论天然气调压站选址问题,以使得天然气管网初投资最省。最后将该优化设计方法利用到一工程实例中,分析其原有方案,并将新的计算结果与原有方案进行比较,表明该方法在工程设计中有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 燃气管网理论概述
• 1.2 课题研究的背景
• 1.3 燃气管网计算发展历程
• 1.4 天然气管网优化设计的发展历程
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第二章 城镇天然气管网设计理论
• 2.1 天然气管网系统理论
• 2.1.1 城镇燃气管网介绍
• 2.1.2 燃气管道压力分级
• 2.2 天然气调压站设计理论
• 2.2.1 用气负荷
• 2.2.2 设计压力及运行压力
• 2.2.3 管网建设情况
• 2.2.4 调压流程的选择
• 2.3 天然气管网水力计算概述
• 2.3.1 解环方程法
• 2.3.2 解节点方程法
• 2.3.3 解管段方程法
• 第三章 城镇天然气管网定线理论
• 3.1 天然气管网定线的作用
• 3.2 图论基础与最短生成树概述
• 3.2.1 图论基础知识
• 3.2.2 最短生成树举例
• 3.2.3 使用Prim 算法求最短生成树
• 3.2.3.1 算法简介
• 3.2.3.2 算法举例
• 3.2.4 深度优先遍历
• 3.2.4.1 算法举例
• 3.2.5 删除不需要的节点算法举例
• 第四章 城镇天然气管网设计与水力计算实例
• 4.1 工程概况
• 4.1.1 工程背景
• 4.1.2 用气人口预测
• 4.1.3 道路状况及用气人口分布
• 4.1.4 初步规划
• 4.2 城镇天然气用气量计算
• 4.3 管道最优化
• 4.3.1 问题描述
• 4.3.2 三个假设
• 4.3.3 使用Prim 算法求最短生成树
• 4.3.3.1 Prim 算法思想
• 4.3.3.2 算法编程
• 4.3.4 深度优先遍历
• 4.3.4.1 算法思想
• 4.3.4.2 算法编程
• 4.3.5 选取调压站
• 4.4 水力计算
• 4.5 结果分析
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 附录：C++程序全文