(4.1.4)

де

Таким чином, знаючи імовірноcті, можна визначити оcновні імовірноcні характериcтики АГНКC.

Число зайнятих газозаправочних колонок або середнє чиcло автомобі-

лів, що заправляються

(4.1.5)

Cереднє чиcло вільних колонок

(4.1.6)

Cереднє чиcло автомобілів в черзі на заправку

(4.1.7)

Cереднє чиcло автомобілів, що знаходятьcя на АГНКC

(4.1.8)

Cередній чаc очікування в черзі

(4.1.9)

Cередня триваліcть перебування автомобіля на АГНКC

(4.1.10)

За заданим характером зміни на протязі доби числа працюючих заправочних колонок, числа автомобілів на АГНКС і часу заправки автомобіля для робочого, вихідного та святкового дня (відповідно табл. 3, табл.4., табл.5) розраховуємо по формулах (2.1) - (2.10) основні статистичні параметри АГНКС. Розрахунки проводились на ЕОМ за допомогою програми statag.bas. Результати розрахунків зведені відповідно для: робочого дня - табл.6 і табл.7, вихідного дня - табл.8 і табл.9, святкового дня - табл.10 і табл.11.

За результатами розрахунків побудовано графічні залежності інтенсив-ності надходження автомобілів на заправку , загальної інтенсивності об-слуговування автомобілів , та коефіцієнта завантаження АГНКС в залежності від часу доби для робочого, вихідного та святкового дня (від-повідно рис.1, рис.2 та рис.3)

З практики екcплуатації АГНКC, для відcутноcті черги на заправку з імовірніcтю, яка не перевищує одну вимогу на заправку, для m- канальної системи масового обслуговування з очікуванням, коефіцієнт завантаження АГНКC повинен бути не вище 0,75.

По результатам розрахунків та аналізом графічних залежностей можна зробити висновки, що коефіцієнт завантаження АГНКС в робочий день не перевищує 0,686, в вихідний 0,524, святковий день 0,498. Це означає, що в години максимального завантаження АГНКС ( робочий день з 600 до 1300 та з 1600 до 2200 ) черги на заправку не буде.

4.2. Розрахунок об’єму заправки автомобіля

Для визначення витрати газу, в сучасній практиці, застосовуються наступні методи: установка звужуючих пристроїв; застосування об’ємних витратомірів; випуск газу з мірної ємності.

Розглянемо можливості застосування вказаних методів на АГНКС.

Застосування звужуючих пристоїв ( діфрагм, сопел ) вимагає для одержання результатів інтегрування показань, тому що ці прилади пока-зують миттєве значення витрати. Крім того, внаслідок суттєвої залежності

значення миттєвої витрати від часу, коефіцієнти витрати пристрою можуть сильно відрізнятись протягом однієї заправки.

Об’ємні витратоміри, за принципом дії, вимірюють саме інтегральну кількість газу, тому їх застосування для АГНКС було б найбільш зручним. При встановленні такого витратоміру на лінії, де автоматично підтримується постійний тиск, можна відразу виміряти кількість заправленого газу. В умовах АГНКС такі умови можна витримати лише на лінії подачі газу до регулятора тиску. Тому виконання такого приладу повинно враховувати тиск не меньше 22 МПа. Ця обставина призводить до висновку, що гарантії виконання такого приладу мало переконливі.

В наш час в Україні і закордоном знайшов застосування модифікований спосіб вимірювання витрати газу за допомогою мірної ємності, в якості якої використовується газобалонна установка автомобіля.

В процессі заправки газ знаходиться в трьох станах: на початку заправки в балонах автомобіля - 1, в акумуляторах газу - а і в кінці заправки - 2. Умовний стан 1а відповідає тиску на початку заправки і температурі газу в акумуляторі. Аналогічно умовний стан 2а - тиску в кінці заправки і температурі в акумуляторі.

Вихідними даними для розрахунку об’єму заправки автомобіля є наступні:

Кількість балонів, які встановлені на автомобілі, N=8.

Для стану 1 маємо: (3 [МПа]), ,

Для стану а маємо: , (25 [МПа]), .

Для стану 2а маємо: ,(20 [МПа]), .

Коефіцієнт стисливості газу при тиску більше 8 МПа визначається за формулою

(4.2.1)

де P - тиск в МПа ;

Т - температура в К.

Знайдемо коефіцієнт стисливості газу для стану 1, а і 2а:

Далі необхідно визначити ентальпію газу при температурах початку

заправки (Т1) і газу в акумуляторі (Та) за формулою:

(4.2.2)

.

Оскільки Та = Т2а , то .

Для визначення значень ентальпії при умовах заправки, необхідно визначити поправку на вплив тиску при умовах початку заправки (1), в

акумуляторі (а) і в кінці заправки (2а ) по формулі:

(4.2.3)

Далі, ввівшизначення поправок в величину ентальпії, визначаємо зна-

чення ентальпії при умовах заправки:

Теплоємність газу в акумуляторі визначаємо за формулою:

(4.2.4)

де r - вміст метану в газі (долі одиниці);

Формула, за якою можна знайти поправку до теплоємності в кінці

заправки має вигляд:

(4.2.5)

Теплоємність газу в кінці заправки знаходимо за формулою:

(4.2.6)

З рівняння газового стану визначимо густину газу при початкових умовах (1) і при тиску в кінці заправки та температурі в акумуляторі (2а)

(4.2.7)

де r0,Р0,Т0 - параметри газу при стандартних умовах

(r0 =0,721 ,Р0 = 0,101325 МПа, Т0= 20 0С (293К)) ;

З рівняння газового стану знайдемо також поправочні коефіцієнти:

(4.2.8)

де: похідну при тиску 20 МПа осереднено приймають 0,003

(4.2.9)

(4.2.10)

(4.2.11)

(4.2.12)

Точне значення об’єму заправки:

(4.2.13)

де Vб - об’єм газобалонної установки автомобіля. При кількості

балонів N=8 Vб = 0,4 м3

Знаючи об’єм газобалонної установки автомобіля Vб, тиск на початку заправки Р1, кінцевий тиск в балонах Р2 і температуру газу, можна знайти об’єм заправленного газу за допомогою номограми.

Вирахований, за допомогою номограми (додаток Б [1]), об’єм заправ-ленного газу складає:

Vз = 67 м3

Для знаходження наближенного значення об’єму заправки скористає-

мось залежністю

(4.2.14)

де

- приріст тиску за рахунок розігріву газу при заправці. Ця ве

личина визначається в залежності від початкового тиску.

При значенні P1 = 3 МПа =2,0 МПа.

Об’єм заправки без врахування ефекту розігріву визначається при допущенні Т2а=Та за формулою:

(4.2.15)

де

r0,Р0,Т0 - параметри газу при нормальних умовах (r0 =0,773 ,

Р0 = 101325 Па, Т0= 0 0С (273К)) ;

За результатами розрахунків об’єму заправки автомобіля можна