天然气从井口采气开始,经过矿场集输和净化到进入长距离输气干线,经过各种阀门、压缩机等非管元件,运送到各大型工业用户,或再通过各级城市配气管网输送给各家各户,构成了一个统一密闭的天然气管网供配气系统。随着天然气开发规模和使用规模的不断增大,天然气管网系统也日趋庞大和复杂,使得人们更难于了解和掌握管道系统的运行规律,需要对管网系统进行数值模拟分析。 本文针对天然气管网的特点,对天然气管网系统进行稳态和动态数值模拟分析。根据气体在管网系统中稳态流动的连续性方程、运动方程、能量方程以及状态方程,对等温管网系统稳态求解采用了牛顿—拉夫逊法求解;对非等温管网系统稳态求解采用亚当姆斯预测-校正法进行求解;根据气体在管网系统中动态流动的连续性方程、运动方程以及状态方程,对等温管网系统和非等温管网系统都采用了特征线法求解,在采用特征线法求解管网系统的动态模型时,根据不同的条件分别采用显式特征线法和隐式特征线法。在此基础上,编制了计算机软件。 根据所编制的管网系统数值模拟分析软件,对某天然气管网进行了模拟分析,得出了一系列结论,对此天然气管网系统的日常运行和调整具有一定的指导意义。