تخمين همزمان دبي و مكان نشتي از خط لوله گاز طبيعي با استفاده از روش لونبرگ- ماركوارت

Simultaneous estimation of flow rate and location of leakage in natural gas pipeline using Levenberg-Marquardt method

در مقاله حاضر، دبي و مكان نشتي در خط لوله گاز طبيعي با استفاده از روش آناليز معكوس تخمين زده شده‌اند. براي اين منظور، در ابتدا جريان ناپاياي گاز طبيعي درون خط لوله به عنوان مساله مستقيم با فرض دبي جرمي و مكان نشتي معلوم، شبيه‌سازي عددي شده ‌است. معادلات حاكم بر مساله مستقيم، معادلات اويلر ناهمگن مي‌باشند كه اثر نشتي به صورت يك جمله چشمه در آن اعمال شده ‌است. براي حل عددي اين معادلات، روش تجزيه شار استيگر- وارمينگ به كار رفته ‌است. نتايج مساله مستقيم سازگاري خوبي با نتايج روش‌هاي مك-كورمك و مشخصه‌ها در بازه‌هاي زماني مشخص دارد. سپس مكان و نرخ گاز نشت‌ يافته از خط لوله با استفاده از روش تخمين پارامتر لونبرگ- ماركوارت تخمين زده شده ‌است. اين روش يك الگوريتم تكرار و بر اساس كمينه كردن مجموع مربعات خطاها مي‌باشد كه در اين مقاله اختلاف بين فشارهاي تخميني و فشارهاي اندازه‌گيري شده توسط فشارسنج (شبيه‌سازي شده بصورت عددي) به عنوان خطا در نظر گرفته شده‌ است. نتايج آناليز معكوس نشان مي‌دهد كه الگوريتم لونبرگ- ماركوارت روشي كارا و نسبتاً پايدار براي تخمين همزمان دبي جرمي و مكان نشتي در خط لوله انتقال گاز است.