ВСТУП

Технологічні процеси і природні явища протікають згідно об’єктивно існуючим законам природи, які в загальному випадку виражають доволі прості енергетичні чи матеріальні співвідношення. Однак при переході від цих співвідношень до незалежних змінних можуть бути безпосередньо виміряні, отримуються складні диференційні чи інтегральні рівняння, що включають велику кількість змінних. В більшості випадків розв’язок цих рівнянь ускладнено. Цей факт вимагає від дослідника емпіричного підходу до вивчення ряду рівнянь.

Велика кількість незалежних змінних, від яких залежить протікання процесу, потребує від дослідника великого об’єму роботи. Для полегшення і скорочення числа дослідів і розрахунків використовуються методики, які дозволяють об’єднати ряд параметрів в комплекси, які характеризують хід процесу. Перехід від параметрів до комплексів дозволяє значно скоротити обєм експериментів і узагальнити дані, які отримані на моделі, на натуру.

В даних методичних вказівках викладені деякі методи математичного моделювання процесів трубопровідного транспорту нафти, нафтопродуктів і газу.

Моделювання – одна з основних категорій теорії пізнання. На ідеї моделювання, по суті, базується будь-який метод наукових досліджень. Основні види моделювання – фізичне і математичне. Фізичне моделювання – моделювання, при якому модель і об’єкт, що моделюється, мають одну і ту ж фізичну природу. Математичне моделювання – моделювання, при якому модель являє собою систему математичних співвідношень, що описують певні технологічні, економічні чи інші процеси. В основу методу покладено ідентичність форми рівнянь і однозначність співвідношень між змінними в рівняннях оригіналу і моделі, тобто, їх аналогії. Математичні моделі досліджуються, як правило, із допомогою аналогових обчислювальних машин та цифрових обчислювальних машин, тому, прийнято казати про аналогове та дискретне математичне моделювання.

Вивчення явищ оточуючого нас світу здійснюється з допомогою моделей. Кожна модель представляє собою визначену схематизацію явища, що враховує не всю повноту факторів, властивих цьому явищу, а лише деяку їх частину, що характеризує явище з того чи іншого боку, що цікавить дослідника.

Під терміном математична модель розуміється система математичних рівнянь, в рамках яких можна вивчати клас тих чи інших явищ, отримуючи відповіді про параметри процесів, що відбуваються, без того щоб ставити натурні і, тим більше, промислові досліди.

Наводяться деякі фізичні закони, що визначають динаміку руху рідин і газів в трубах, показується, як ці закони трансформуються в математичні рівняння, що складають суть тої чи іншої математичної моделі, як в рамках кожної моделі формулюються задачі для аналізу конкретної ситуації, викладаються методи їх рішень.

Загальні методичні вказівки

Кожна лабораторна робота розрахована на одну або дві пари, вихідні дані до лабораторних робіт студенти отримують згідно свого варіанту у викладача. У відповідності до варіанту і алгоритму розрахунку наведеного в методичних рекомендаціях для виконання лабораторної роботи студент повинен скласти програму на будь-якій мові програмування та виконати контрольний приклад розрахунку, зробити відповідний аналіз отриманих результатів і висновки. Звіт з лабораторної роботи оформляється на форматі А4. Формат сторінки А4: відступи: вгорі і внизу – 20 мм, ззовні –15 мм, зсередини — 25 мм; кегль 14; міжрядковий інтервал – 1, дозволяється використовувати шрифт Times New Roman. Або написаний вручну згідно стандартів оформлення вищої школи. Звіт має включати в себе титульну сторінку, теоретичні відомості, контрольний приклад розрахунку виконаний за допомогою мікрокалькулятора, роздруківку програми з результатами і аналіз отриманих результатів. Результати розрахунків отриманих з допомогою власних програм оформляються у вигляді таблиць. Якщо розрахунки на ПЕОМ досить складні, то з дозволу викладача допускається опис контрольного прикладу без виконання розрахунків на калькуляторі.

На основі вивченого матеріалу студент повинен вміти проводити експлуатаційні та проектні розрахунки технологічних процесів транспорту і зберігання газу, перевірочні розрахунки основного та допоміжного обладнання з використанням мікрокалькуляторів та ЕОМ. На основі техніко-економічного аналізу вміти знаходити оптимальні проектні та експлуатаційні рішення.

Теми та термін виконання лабораторних занять подано в таблиці.

Таблиця - Теми лабораторних занять, обсяг в годинах та кількість балів

Тиждень	ЛЛаб.роб.	Назва теми	Обсяг, год.	Кіль-кість балів
1-3	11	Математичні моделі процесів руху газу в газопроводах	6	9
4-6	22	Математичне моделювання складних систем трубопроводів	6	9
7-8	33	Побудова діагностичної моделі газо-нафтопроводів	4	5
9-10	44	Моделювання процесу заправки стисненим газом	4	9
11-12	55	Математичне моделювання процесів в системах газопостачання	4	9
13-14	66	Моделювання процесів в сховищах природного газу	4	9
15-16	77	Статистична обробка режимів роботи трубопроводів	4	5
17-18	88	Застосування методу найменших квадратів для побудови лінії регресії	4	5

Захист лабораторної роботи проводиться в два етапи: усна перевірка готовності студента до виконання роботи і письмовий захист після виконання лабораторної. До виконання лабораторної роботи допускається тільки студент, який переписав теоретичні відомості до лабораторної роботи. На оцінку впливає також правильність оформлення звіту і оригінальність програми. А також вчасність здачі.

Кожна лабораторна робота оцінюється згідно таблиці наведеної вище. Лабораторні роботи 3, 7, 8 оцінюються в 5 балів: 2 бали за письмовий захист, 2 бали за якісно і вірно виконаний і оформлений звіт, 1 бал за аудиторну роботу. Лабораторні роботи 1, 2, 4, 5 та 6 оцінюються в 9 балів: 4 бали за письмовий захист, 3 бали за якісно і вірно виконаний і оформлений звіт, 2 бали за аудиторну роботу.