ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НА РЕЖИМ РАБОТЫ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Исследованы параметры течения газа в магистральном газопроводе в зависимости от перепада давления. На основании уравнений газовой динамики и состояния реального газа установлены распределения температуры и давления по длине газопровода при известных параметрах поступающего газа. Определена зависимость массового расхода газа от известного давления на выходе. Задача теплового взаимодействия движущегося газа и мерзлых грунтов решается в сопряженном виде, что позволяет точнее описать реальный физический процесс. С помощью численного моделирования методом конечных элементов исследованы различные варианты теплоизоляции магистрального газопровода и их влияние на его режим работы.

1. Бондарев Э. А., Васильев В. И., Воеводин А. Ф., Павлов Н. Н., Шадрина А. П. Термогидродинамика систем добычи и транспорта газа. Новосибирск: Наука, 1988.

2. Бондарев Э. А., Аргунова К. К., Рожин И. И. Влияние пластовых параметров на образование гидратов в газовых скважинах в многолетнемерзлых породах // Современные проблемы теплофизики и теплоэнергетики в условиях Крайнего Севера: материалы X научно-технической конференции, посвященной памяти профессора Н. С. Иванова (7 декабря 2011 г., г. Якутск). Якутск: Издательский дом СВФУ, 2013. С. 6–18.

3. Bondarev E. A., Rozhin I. I., Argunova K. K. Simulation of hydrate formation in gas wells at thermal interaction with rocks // Суперкомпьютерные технологии математического моделирования: труды II Международной конференции / Под ред. В. И. Васильева. Якутск: Издательский дом СВФУ, 2014. С. 130–139.

4. Argunova K. K., Bondarev E. A., Rozhin I. I. Mathematical modeling of hydrate formation during natural gas production // Zbornik radova Konferencije MIT 2013. http://www.mit.rs/ 2013/zbornik-2013.pdf. Kosovska Mitrovica: Prirodno-matematicki fakultet Uiverziteta u Pristini; Novosibirsk: Institute of Computational Technologies SB RAS. Beograd: Stamparija Ofsetpres, Kraljevo, 2014. Pp. 43-50.

5. Bondarev E. A., Rozhin I. I., Argunova K. K. Modeling the formation of hydrates in gas wells in their thermal interaction with rocks // J. Engin. Physics and Thermophysics, 2014. V. 87, N 4. P. 900–907.

6. Бондарев Э. А., Рожин И. И., Аргунова К. К. Моделирование образования гидратов в газовых скважинах при тепловом взаимодействии с горными породами // Современные проблемы теплофизики и теплоэнергетики в условиях Крайнего Севера: материалы XI науч.-тех. конфер., посвящ. памяти д.т.н., проф. Н. С. Иванова (Якутск, 7 декабря 2013 г.) [электронное издание] / [редкол.: д.ф.-м.н. А. М. Тимофеев (отв. ред.) и др.]. Якутск: Издательский дом СВФУ, 2016. С. 49–61.

7. Бондарев Э. А., Рожин И. И., Воеводин А. Ф., Аргунова К. К. Термогидродинамика магистрального газопровода «Сила Сибири» // Тр. 12-й Междунар. Азиатской школысеминара «Проблемы оптимизации сложных систем». Новосибирск, 12–16 декабря 2016 г. С. 79–86.

8. Латонов В. В., Гуревич Г. Р. Расчет коэффициента сжимаемости природных газов // Газовая промышленность. 1969. № 2. С. 7–9.

9. Самарский А. А., Вабищевич П. Н. Вычислительная теплопередача. М.: Едиториал УРСС, 2003.

10. Рожин И. И. Численное моделирование переходных процессов в прикладных задачах теплопроводности с фазовыми превращениями [Текст]: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 05.13.18 / Рожин Игорь Иванович. Якутск, 2005.

11. Семенов С. М. Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. М.: Росгидромет, 2012.

12. Порхаев Г. В., Щелоков В. К. Прогнозирование температурного режима вечномерзлых грунтов на застраиваемых территориях. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1980.

13. Павлов А. В. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широтах территории СССР. Якутск: Якутское книжное изд-во, 1975.

14. Федоров А. Н., Максимов Т. Х., Гаврильев П. П. и др. «Спасская падь»: Комплексные исследования мерзлотных ландшафтов. Якутск: Изд-во Ин-та мерзлотоведения СО РАН, 2006.

15. Гаврилова М. К. Климат центральной Якутии. Якутск: Якутское книжное изд-во, 1973.

16. Иванов В. А., Рожин И. И. Сопряженная задача теплового взаимодействия магистрального газопровода с окружающими многолетнемерзлыми грунтами // Вестник СВФУ. 2017. Т. 62, № 6. С. 47–58.