论文导读：压气机是天然气管道输送中的核心设备，压气机实际工况的各个参数是天然气管道运行的重要指标。压气机实际工况的传统算法计算过程非常繁琐，文中基于传统算法，运用C语言编程技术提出了一种新算法，计算结果与传统算法相比误差较小，但更方便、省时。
关键词：压气机，实际工况，C语言，计算方法
天然气是一种洁净、方便、高效的优质燃料。1990年世界天然气总厂量已达21397亿立方米，占世界能源总量的30%。中国的天然气工业起步较晚，但近十年来，中国的天然气工业有了突飞猛进的发展，尤其是以“西气东输”为龙头的几大输气管道的建设，大大推进了全国能源结构和产业结构的调整【1】。目前，管道输送是天然气的主要运输方式，输气站是长距离输气管道的两大组成部分之一。其任务是进行气体的调压、计量、净化、加压和冷却，使气体按要求沿着管道向前流动。论文参考网。压气机是天然气管道输送中的核心设备，压气机实际工况的各个参数是天然气管道运行的重要指标。为了保证整条输气管道的正常运行，必须使压气机处于良好的工作状况，其中压气机实际工况的计算至关重要。
1 传统算法
图1 压缩过程状态图
Fig 1 Thestate graph of compressing process
在计算中采用BWRS方程【3】建立计算模型，整理后得到如下两个方程：
2 新解法
传统算法中需要大量的计算工作，作为工业应用如何能在计算机上实现快速计算是很重要的。因此本文在传统算法的基础上接合C语言编程[4]提出了一种新算法。在计算中仍然采用BWRS方程建立计算模型。
本算法迭代速度快，一般只需2～6次即可求解，而且精度较高。
图2已知温度T和熵s求解其他参数的程序框图
Fig 2 The flow diagram for calculating the other
parameters under given temperature T and entropy s
3 算例
已知某天然气干线天然气组分如下表所示，输气站中某一压气机的入口状态工况：（1）P=1000K Pa，T=144.869 K；（2）P=1000 K Pa，T=266.048 K；（3）P=10000 K Pa，T=251.947 K；（4）P=1000 K Pa，T=323.100 K；求压气机出口处天然气的熵值。
表1 天然气组分表（%）
| CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
i-C4 |
n-C4 |
iC5 |
nC5 |
nC6 |
nC7 |
nC8 |
N2 |
CO2 |
H2O |
| 86.43 |
1.83 |
0.49 |
0.12 |
0.13 |
0.06 |
0.05 |
0.05 |
0.09 |
0.02 |
0.62 |
10.1 |
0.01 |
The Gascomposition table（%）
table1 经过计算得到在四种工况下的新算法和传统算法计算结果比较如下表2：
表2 计算结果的比较
| 已知条件 |
传统算法结果 s(kJ.k-1.mol-1.K-1) |
新算法结果 s* (kJ.k-1.mol-1.K-1) |
迭代次数 |
| P/ (K Pa) |
T (K) |
| 1000 |
144.869 |
225.000 |
225.000 |
4 |
| 1000 |
266.048 |
250.000 |
250.000 |
3 |
| 10000 |
251.947 |
220.000 |
220.000 |
5 |
| 10000 |
323.100 |
235.000 |
235.000 |
3 |
Comparisonof calculation results
table24 结论
以上介绍了两种种计算压气机实际工况的方法。论文参考网。传统算法是很精确的一种算法，但是在计算过程中运用了大量的计算公式，需要求解很多复杂的方程组，往往求解一个参数就需要花费一个小时甚至更长时间。论文参考网。并且在每一次求解时都会产生一定的误差。而在新算法中，运用了C语言编程技术，经过几次迭代就可以求得结果，并且这个程序对任何工况下物性参数的求解可通用，方便、简单、省时，并且通过与传统算法的计算结果比较误差也很小，因此这种结合C语言编程技术的算法计算速度快、精度高，在实际应用中更有优势，更广泛。
参考文献
1 王树立：输气管道设计与管理。化学工业出版社（北京），2006。第2页。
2 姚光镇：输气管道设计与管理。石油大学出版社（东营），1989。第107页。
3 吴玉国，陈保东：BWRS方程在天然气物性计算中的应用，油气储运，2003年，第22卷，第10期。第22～24页。
4 谭浩强：C语言程序设计，清华大学出版社（北京），1998。76～78页。
|
