Гидравлический и проектный расчет изотермического течения

В зависимости от заданных пользователем исходных данных (давлений в источниках и точках потребления, расходов и температуры продукта, его состава или свойств, схемы трубопровода с местными сопротивлениями) и выбранного вида расчета программа позволяет решать различные задачи:

• подбор диаметров ветвей разветвленного трубопровода и его изотермический расчет при заданных начальных и конечных давлениях и расходах по ветвям (проектный расчет);
• расчет пропускной способности трубопровода (распределения расходов по ветвям) по заданным начальным и конечным давлениям;
• поверочный изотермический расчет трубопровода по заданным расходам и/или узловым давлениям (расчет падения давления);
• разнообразные варианты и комбинации расчетов.

Этот тип расчетов может быть выполнен программой, если лицензирован модуль выбора диаметров и изотермического расчета.

Диалоговое окно программы гидравлического расчета

Схема теплосети

Теплогидравлический расчет

Модуль теплового расчета позволяет вместе с гидравлическим проводить тепловой расчет трубопроводов. При этом могут быть заданы и учтены изменяющиеся по ходу трубопровода условия окружающей среды, материал стенки, расположение (на улице, в помещении, под землей в канале или в грунте, в туннеле), материал и толщина изоляции, материал покровного слоя. В программу включена база данных материалов тепловой изоляции (идентичная БД программы Изоляция) и инструменты ее пополнения и корректировки пользователем.

Этот вид расчетов может быть выполнен программой, если лицензирован модуль теплового расчета.

Расчет двухфазных газо-жидкостных потоков

Модуль расчета двухфазного течения позволяет проводить поверочный расчет двухфазного течения, в том числе совместно с тепловым расчетом и с расчетом массообмена между фазами. Определяются режимы двухфазного течения, истинное объемное газосодержание, параметры течения каждой из фаз. Программа самостоятельно отслеживает переход двухфазного течения в однофазное и наоборот. Пользователь может гибко управлять использованием программой различных расчетных методик для расчета двухфазного течения.

Пользовательский интерфейс программы прост и интуитивно понятен. Графическое окно программы обеспечивает наглядное отображение расчетной схемы трубопровода. В программе использован интеллектуальный алгоритм, оптимизирующий расположение отдельных элементов для минимизации наложений и пересечений. Схема может быть представлена в 3D или в любой проекции, для удобства ее чтения и анализа можно также регулировать степень детальности представления элементов. Поддерживается специальный режим ввода и отображения расчетной схемы с привязкой к фоновому растровому изображению, например, к карте населенного пункта или плану завода, что особенно удобно при проведении расчетов наружных инженерных сетей. При этом пользователь может вручную перемещать узлы расчетной схемы, а программа сама определяет длины участков в соответствии с масштабом карты. Для каждого элемента трубопровода программа рассчитывает скорость перекачиваемого продукта, потери давления на трение и местные сопротивления, свойства продукта, кавитационный запас и другие параметры. Точность расчета обеспечивается за счет автоматического пересчета свойств продукта и режимов течения на каждом участке, а также детального расчета прямых труб и местных сопротивлений с учетом режима течения в соответствии со справочником Идельчика и современными методами расчета многофазных течений. Результаты расчета можно отобразить на расчетной схеме в виде цветового выделения, наглядно показывающего элементы, ответственные за наибольшие гидравлические потери.

Вместе с программой поставляются следующие модули:

• библиотека СТАРС, предназначенная для расчета теплофизических свойств индивидуальных веществ, нефтяных фракций, их смесей в жидкой и газовой фазах. База данных программы содержит свыше 1600 веществ. СТАРС позволяет автоматически проводить расчет фазового равновесия и проверку агрегатного состояния продукта;
• модуль WaterSteamPro уточненного расчета теплофизических свойств воды и водяного пара по международной методике IAPWS-IF97, который позволяет повысить точность расчета водо- и паропроводов (рекомендован РАО ЕЭС для использования в энергетике);
• модуль «Строительная климатология» — на основе данных СНиП 23–01–99 позволяет определять климатические параметры населенного пункта, в котором находится объект.

Для расчета теплофизических свойств и фазового равновесия программа может использовать также поставляемую отдельно мощную термодинамическую библиотеку Simulis Thermodynamics фирмы ProSim.

Для распечатки исходных данных и результатов расчета в программу встроен генератор отчетов, позволяющий как вывести отчеты сразу на печать, так и предварительно просмотреть их, а также сохранить отчеты в файлы разных форматов для их последующего включения в другие документы. Отчеты поставляются с оформлением по стандарту СПДС, пользователи могут дополнительно настроить их формат (например, изменить штамп, добавить эмблему компании) с помощью встроенного в программу модуля редактирования шаблонов.

Для расчета тепловых сетей в программу включена возможность автоматического построения пьезометрических графиков в MS Excel по результатам расчета.

В программе предусмотрена возможность импорта схемы трубопроводов из проектов программы СТАРТ. А также экспорт схемы трубопровода в формат DXF для последующей работы со схемой в программах AutoCAD и MicroStation.

Программа развивалась более 25 лет с учетом опыта эксплуатации в десятках компаний России и стран СНГ, что гарантирует ее надежность и точность.

Графическое отображение схемы трубопровода в программе
Окно параметров продукта для задания свойств перекачиваемого продукта	Окно дерева элементов проекта	Результаты расчета трубопровода по отдельным элементам

Версия 3.75 (01.11.2011)

1. Программа переведена на Юникод, перечень поддерживаемых операционных систем дополнен их нерусскоязычными версиями, а также 64-битной версией Windows 7.
2. Добавлена возможность автоматической установки программы одновременно на несколько рабочих станций с использованием технологии Active Directory.
3. Для двухфазного течения с массообменом добавлена возможность расчета «против потока» с заданными давлением и температурой в конце ветви.
4. В режиме бета-тестирования добавлена возможность расчета изотермического двухфазного газо-жидкостного течения без массообмена для разветвленных трубопроводов без учета тройников.
5. При тепловом расчете программа теперь всегда учитывает термическое сопротивление теплопередачи от продукта к внутренней стенке трубы – даже в случае, когда материал стенки трубы не задан.
6. Для теплового расчета двухфазного «замороженного» течения реализована более точная методика расчета коэффициента теплоотдачи от продукта к внутренней стенке трубы.
7. При расчете потокораспределения однофазных потоков начальные приближения расходов теперь выбираются на основе рекомендуемых скоростей течений газов и жидкостей, что позволило в ряде случаев улучшить сходимость применяемого метода расчета потокораспределения.
8. Добавлена возможность вставки элемента (в том числе из буфера) в начало ветви.
9. Подключена новая версия 6.5 библиотеки WaterSteamPro для расчета теплофизических свойств (ТФС) воды и водяного пара, включающая расчет ТФС при высоких давлениях и температурах, улучшенную методику расчета вязкости, поддержку 64-разрядных Windows, и другие усовершенствования.
10. В ряде случаев уточнены тексты диагностических сообщений программы.
11. Исправлены замеченные ошибки и неточности.

Версия 3.70 (07.06.2011)

1. Модуль расчета двухфазного газожидкостного течения теперь наряду с расчетом «замороженного» течения выполняет также поверочный тепловой и гидравлический расчет с учетом массообмена между фазами.
   
   • При этом программа сама определяет точки перехода от двухфазного течения к однофазному и обратно.
     
   • Участки однофазного течения программа считает по соответствующим однофазным методикам.
     
2. Повышена стабильность работы программы с сетевым ключом.
3. Разработан модуль импорта геометрии трубопровода из файла формата PCF.
4. Реализован расчет по СТО Газпром, получен сертификат соответствия.
   
   
   
5. Усовершенствован расчет ТФС и ФР:
   • добавлена возможность интеграции с мощным пакетом расчета ТФС и ФР Simulis Thermodynamics, разработанным компанией ProSim;
     
     
   • усовершенствованы расчеты вязкости и теплопроводности жидких нефтяных фракций по СТАРС, благодаря применению новых методик повышена точность расчетов;
   • реализован расчет теплофизических свойств натурального газа по методикам СТО Газпром;
   • в связи с реализацией СТО Газпром библиотека расчета теплофизических свойств «Свойства» дополнена опорными константами для неона и метантиола (метилмеркаптана), уточнены значения опорных констант некоторых других индивидуальных веществ.
6. Добавлены новые возможности графического окна пользовательского интерфейса:
   • графический показ перекрытых ветвей и их учет при проектном расчете;
     
   • графический показ режимов течения для двухфазного расчета.
     
7. Значения расчетных свойств (плотности, вязкости, потерь и др.) теперь выводятся в конце соответствующих участков трубопровода.
8. Усовершенствован выбор диаметров трубопровода, теперь подбираются более оптимальные их значения.
9. Внесены усовершенствования и исправления в расчет трубопроводов с регулирующими клапанами.
10. Исправлена ошибка при импорте из СТАРТ версии 4.66. Добавлена возможность импорта файлов .CTP без установленного программы СТАРТ.
11. Добавлены проверка и сопоставление дат создания «старой» и «новой» баз данных материалов при ее обновлении – теперь после установки новой версии (или обновления старой) программа будет использовать базу данных, имеющую более позднюю дату создания.
12. Исправлены другие мелкие ошибки и неточности.

Версия 3.50 (08.09.2010)

1. Добавлена возможность расчета двухфазных течений (жидкость-газ) в трубопроводах со следующими возможностями:
   • расчет двухфазного течения производится пока только для трубопроводов с неразветвленной конфигурацией;
     
   • выполняется поверочный расчет с заданным расходом и давлением в источнике;
   • рассматривается «замороженное» течение с постоянной массовой долей отгона — массобмен между фазами течения не учитывается;
     
   • свойства жидкой и газовой фазы продукта задаются независимо;
     
   • возможен как изотермический расчет, так и тепловой (с учетом теплообмена с окружающей средой);
   • потери давления на трение могут быть рассчитаны по различным корреляциям: как на основе модели однородного течения (методы Beattie-Whalley и Shannak), так и с использованием наиболее популярных методов двухфазных мультипликаторов с учетом раздельного течения фаз – метода Локкарта-Мартинелли, метода Чисхолма, метода Фриделя, метода MSH;
   • потери давления на местные сопротивления рассчитываются по различным корреляциям на основе метода двухфазных мультипликаторов с учетом раздельного течения фаз, метода Чисхолма, метода Симпсона и метода Морриса;
   • истинное объемное газосодержание продукта может рассчитываться по различным степенным корреляциям типа Баттерворта, на основе наиболее популярных корреляций модели потока дрейфа, а также некоторым другим наиболее популярным методикам (Smith, Premoli);
   • режимы течения продукта рассчитываются на основе механистических моделей Тайтеля-Даклера, Барнеа и Петаласа-Азиса;
   • используя файл настроек, пользователь может задавать гибкие условия, какую методику использовать для расчета того или иного сопротивления, а также для расчета истинного газосодержания и режимов течения;
     
   • в результатах расчета выводятся как индивидуальные параметры каждой фазы, так и суммарные параметры смеси – потери давления, скорости, усредненные значения свойств смеси, режим течения, объемное газосодержание и др.
     
     
2. Добавлена возможность трехмерного отображения расчетной схемы трубопровода и результатов расчета, аналогичного программе СТАРТ.
   
3. Добавлена возможность быстрой смены направления ветви трубопровода без изменения конфигурации трубопровода.
   
4. Добавлена возможность удаления узлов схемы с последующим объединением ветвей, содержащих данный узел, в одну ветвь.
   
5. Добавлена возможность задания на аппарате с известным перепадом давления перепада температуры на аппарате. По умолчанию этот вид аппаратов теперь вставляется с нулевым перепадом температуры. При этом сохраняется и возможность задания температуры за аппаратом.
   
6. Добавлена возможность задания эксцентричных переходов, при этом в модели и при расчете корректно учитывается возможный дополнительный перепад высот на переходе, вызванный его эксцентричностью. Этот тип переходов теперь также корректно импортируется из программы СТАРТ.
   
   
7. Добавлен учет реальных геометрических характеристик П-образного компенсатора при отображении его на схеме.
   
8. Добавлен вывод в результаты расчета значений гидростатических перепадов давления на элементах трубопровода для газообразных продуктов.
9. Добавлена опция, позволяющая всегда показывать полные выпадающие меню.
   
10. При вводе данных в числовые поля теперь можно использовать любой вид разделителя дробной части (десятичную точку или десятичную запятую) независимо от региональных установок на компьютере.
11. Устранен вывод вместо нуля крайне малых величин в полях диалоговых форм.
12. Заменен на более общепринятый формат даты при распечатке расчетной схемы.
13. Дополнена, усовершенствована и уточнена диагностика возможных ошибок программы или пользователя, а также выхода программы за область ее применения.
14. Внесен ряд существенных добавлений и уточнений в расчетные функции программы при расчете однофазных течений:
    • теперь при тепловом расчете корректно считается изменение температуры на регулирующем клапане (в том числе с учетом дроссельного эффекта);
    • при расчете потерь на входе и выходе из трубы теперь более корректно обрабатывается случай отрицательной величины расхода (обращения направления течения);
    • для аппаратов с заданным коэффициентом сопротивления, а также Z-образных колен теперь также считается и выводится число Рейнольдса;
    • уточнено графическое отображение элементов на графической схеме после импорта.
15. Внесены дополнения и уточнения в модуль импорта из программы СТАРТ:
    • добавлена возможность импорта наименований узлов;
    • добавлен корректный учет фланцевых соединений и эксцентрических переходов;
    • уточнен импорт температуры продукта в ветвях;
    • уточнено графическое отображение элементов на графической схеме после импорта.
16. Исправлены неточности в программе при учете «унаследованной» из вышестоящей ветви теплоизоляционной конструкции.
17. Исправлена ошибка задания трех и более теплоизоляционных слоев, приводившая к падению программы.
18. Внесены дополнительные пояснения в документацию:
    • по заданию многослойной изоляции;
    • по использованию регулирующих клапанов.
19. Исправлены некоторые другие редко встречающиеся ошибки.

Отчеты о прошедших мероприятиях группы компаний CSoft

29 марта, Пермь — отчёт о мастер-классе «Трехмерное проектирование технологических трубопроводов в программном комплексе Model Studio CS Трубопроводы»

29 марта 2012 года компания CSoft Пермь провела мастер-класс «Трехмерное проектирование технологических трубопроводов в программном комплексе Model Studio CS Трубопроводы».

29 сентября 2011 г., Пермь — Более 130 специалистов Пермского края приняли участие в конференции «Курс на эффективную автоматизацию проектирования»

29 сентября 2011 года группа компаний CSoft провела в Перми пользовательскую конференцию «Курс на эффективную автоматизацию проектирования».

• Процессор Intel Pentium или выше (рекомендуется).
• Монитор с разрешением 1024x768 True Color.
• CD-ROM для установки программы.
• Видеокарта, поддерживающая стандарты Windows.
• Мышь или другие устройства указания, поддерживаемые операционной системой.
• Печатающее устройство.
• Оперативная память – 32 Мб RAM (минимальная).
• Свободное место на жестком диске – 100 Мб (минимум).

Программное обеспечение

• Операционная система Windows Vista, Windows XP, Windows 2000 (SP2).
• Internet Explorer версии 5.0 или выше.