Putkiverkkoanalyysi on laskelma nestevirtauksista ja painehäviöistä monimutkaisissa putkistojärjestelmissä. Putkistojen analysointi on tärkeää julkisille laitoksille, jotka toimittavat vettä kuluttajille, maakaasun jakelun suunnittelulle tai mille tahansa putkijärjestelmälle, jossa tasaiset toimituspaineet ja virtausnopeudet ovat tärkeitä. On epätodennäköistä, että toimittaja tietää erityisvaatimukset ja virtausnopeudet koko verkossa, joten putkiverkkoanalyysi tarjoaa menetelmän, jossa järjestelmäsilmukat valitaan ja laskelmat suoritetaan.
Putkiverkkoanalyysiin tarvittavat laskelmat ovat saatavana kaupallisista ohjelmistopaketeista, mutta perusyhtälöt voidaan laskea myös manuaalisesti. Analyysissä käytetään rentoutusmenetelmää, jossa putkistosilmukat valitaan, painehäviöt ja toimituspisteet arvioidaan. Järjestelmän läpi kulkevan materiaalin määrä määritetään ja laskutoimitukset suoritetaan.
Tässä vaiheessa arvioihin tehdään korjauksia ja laskelmat toistetaan tarvittaessa. Tätä kutsutaan iteratiiviseksi menetelmäksi. Prosessi jatkuu yhä pienemmillä muutoksilla oletuksissa, kunnes massan ja energian säilyttäminen on tyydytetty. Massan ja energian säästäminen tarkoittaa, että syöttöpaineet ja -virtaukset syöttöpisteessä ovat yhtä suuret kuin järjestelmän painehäviöt sekä vaaditut asiakkaan toimitusvirtaukset ja -paineet.
Putkiverkkoanalyysi käyttää samaa iteratiivista menetelmää toimitetusta nesteestä riippumatta. Näiden laskelmien merkitys ja monimutkaisuus lisääntyvät putkiverkoston kasvaessa ja asiakkaat odottavat keskeytymätöntä toimitusta. Nesteen dynamiikkaa ja painehäviöitä voidaan mitata kokeellisesti, mutta laboratoriomittaukset eivät aina johda hyvin todellisiin järjestelmiin, joissa on päällekkäisiä silmukoita, monia jakelupisteitä ja jatkuvasti muuttuvaa putkiverkkoa.
Apuohjelmasuunnittelijat voivat käyttää putkiverkkoanalyysin tuloksia järjestelmiensä muokkaamiseen ja päivittämiseen. Uudet asiakkaiden vaatimukset saattavat vaatia ylimääräisiä pumppu- tai kompressoriasemia riittävän virtauksen syöttämiseksi. Kasvavat osa-alueet tai naapurustot saattavat vaatia verkon uudelleenanalyysin, koska uusien putkisilmukoiden lisääminen muuttaa laskentaoletuksia.
Vesiputket voivat kehittää sisäistä skaalausta tai karheutta ikääntyessään. Tämä voi vaatia ylimääräistä pumppausenergiaa voittaakseen. Putkiverkkoanalyysin on tyypillisesti oltava dynaaminen prosessi, jossa on jatkuvasti muuttuvia muuttujia, eikä yksittäinen analyysi, jossa ei oteta huomioon ajan kuluessa tapahtuvia muutoksia.
Putkiverkkoanalyysin laskemiseen perinteisesti käytetty laskentamenetelmä on Hardy Cross -menetelmä. Tämä menetelmä olettaa, että kaikki putkien koot ja pituudet ovat kiinteitä muuttujia. Hardy Cross -menetelmä muuttuu epätarkkaksi, kun putkistojärjestelmä monimutkaistuu. Hardy Cross -laskennan tulokset voivat olla epätarkempia kuin ohjelmistosovellukset, mutta tuloksia voidaan käyttää oletuksina monimutkaisemmille ohjelmistolaskelmille.