Die Rohrnetzanalyse ist eine Berechnung von Flüssigkeitsströmen und Druckverlusten in komplexen Rohrleitungssystemen. Die Analyse von Rohrleitungssystemen ist wichtig für öffentliche Versorgungsunternehmen, die Verbraucher mit Wasser versorgen, die Planung der Erdgasverteilung oder jedes Rohrleitungssystem, bei dem konsistente Lieferdrücke und Durchflussraten wichtig sind. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Lieferant spezifische Anforderungen und Durchflussraten im gesamten Netzwerk kennt, daher bietet die Rohrnetzanalyse eine Methode, bei der Systemschleifen ausgewählt und Berechnungen durchgeführt werden.
Berechnungen für die Rohrnetzanalyse sind in kommerziellen Softwarepaketen verfügbar, aber die Fundamentalgleichungen können auch manuell berechnet werden. Die Analyse verwendet eine Entspannungsmethode, bei der Rohrleitungsschleifen gewählt, Druckverluste und Abgabepunkte geschätzt werden. Anschließend wird die Materialmenge bestimmt, die das System passiert, und eine Reihe von Berechnungen durchgeführt.
An diesem Punkt werden die Schätzungen korrigiert und die Berechnungen werden bei Bedarf wiederholt. Dies wird als iterative Methode bezeichnet. Der Prozess wird mit immer kleineren Änderungen der Annahmen fortgesetzt, bis die Erhaltung von Masse und Energie erfüllt ist. Massen- und Energieerhaltung bedeutet, dass die Eingangsdrücke und -ströme am Versorgungspunkt gleich den Systemdruckverlusten und den erforderlichen kundenseitigen Förderströmen und -drücken sind.
Die Rohrnetzanalyse verwendet dieselbe iterative Methode, unabhängig von der geförderten Flüssigkeit. Die Bedeutung und Komplexität dieser Berechnungen nimmt mit dem Wachstum eines Rohrnetzes zu und die Kunden erwarten eine unterbrechungsfreie Lieferung. Fluiddynamik und Druckverluste können experimentell gemessen werden, aber Labormessungen lassen sich nicht immer gut auf reale Systeme mit überlappenden Schleifen, vielen Abgabestellen und einem sich ständig ändernden Rohrnetz übertragen.
Versorgungsplaner können die Ergebnisse einer Rohrnetzanalyse verwenden, um ihre Systeme zu modifizieren und aufzurüsten. Neue Kundenanforderungen können zusätzliche Pumpen- oder Kompressorstationen erfordern, um ausreichende Durchflüsse bereitzustellen. Wachsende Unterteilungen oder Nachbarschaften können eine erneute Analyse des Netzes erfordern, da das Hinzufügen neuer Rohrleitungsschleifen die Berechnungsannahmen ändert.
Wasserleitungen können mit zunehmendem Alter innere Zunder oder Rauhigkeit entwickeln. Dies kann zusätzliche Pumpenergie erfordern, um diese zu überwinden. Die Rohrnetzanalyse muss normalerweise ein dynamischer Prozess mit sich ständig ändernden Variablen sein und keine einzelne Analyse ohne Berücksichtigung von Änderungen im Laufe der Zeit.
Eine traditionell verwendete Berechnungsmethode zur manuellen Berechnung einer Rohrnetzanalyse ist die Hardy-Cross-Methode. Bei dieser Methode wird davon ausgegangen, dass alle Rohrgrößen und -längen feste Variablen sind. Die Hardy-Cross-Methode wird mit zunehmender Komplexität des Rohrleitungssystems ungenauer. Die Ergebnisse einer Hardy Cross-Berechnung sind möglicherweise weniger genau als Softwareanwendungen, aber die Ergebnisse können als Annahmen für komplexere Softwareberechnungen verwendet werden.