В настоящей монографии детально рассматриваются методы построения математических моделей неизотермических неустановившихся течений газовых смесей, многокомпонентных жидкостей и газожидкостных сред по системам протяженных разветвленных трубопроводов, включающих кольцевые участки. В целях повышения наглядности изложения материала проводится распространение предложенных методов на моделирование течений теплопроводных многокомпонентных жидкостей по разветвленным сетям магистральных каналов с открытым руслом.
Методы построения моделей дополняются подробными описаниями способов их численного анализа с применением широкого спектра классов разностных схем, включая полностью консервативные сплайн-схемы высокого порядка аппроксимации. Особое внимание уделяется изложению метода лагранжевых частиц применительно к анализу транспортирования теплопроводных многокомпонентных сред по каналам с открытым руслом и исследованию сложных течений по линейным и закольцованным сетям трубопроводов.
В монографии также детально рассматриваются методы построения математических моделей функционирования магистральных и газораспределительных систем, эксплуатирующихся в газовой промышленности. При этом приводятся способы прогнозной оптимизации затрат на полный спектр режимов транспортирования природного газа, алгоритмы предотвращения аварийных ситуаций (например, разрыв трубопроводов или помпаж в сетях газоперекачивающих цехов), а также новые методы обнаружения источников разбалансов и автоматизированной настройки параметров модели на характеристики реальных сетей трубопроводов.
Все методы построения и анализа математических моделей, описанные в книге, были разработаны на базе единой концепции моделирования, что существенно упрощает их изучение и практическое применение. В течение последнего десятилетия они подтвердили надежность и эффективность своего практического применения для решения производственных задач.
Книга может оказаться полезной научным работникам, аспирантам и преподавателям, занимающимся математическим моделированием, созданием прикладного программно-математического обеспечения и проведением расчетно-аналитических работ для нужд трубопроводного транспорта, машиностроения, энергетики и природоохранных организаций. Материал монографии доступен студентам старших курсов технических вузов.