Ниже приведён один из вариантов решения задачи (при условии упрощённой модели расчёта, принятой в подобных заданиях). В данной задаче сравнивается вместимость (пропускная способность) двух ниточных линий: первая имеет длину L1 = 105 км и диаметр D1 = 1400 мм, вторая – длину L2 = 105 + 22 = 127 км (из-за лупинга длиной 22 км) и диаметр D2 = 1200 мм. При отсутствии перемычки газ по каждой нитке идёт по своему маршруту, а суммарная мощность Q_old определяется как сумма мощностей двух линий. После открытия перемычки длиной 32 км между нитками можно организовать схему, при которой участок с лупингом (на второй нитке) оказывается обходным – то есть для газа можно использовать первую нитку, где длина меньше, вместо того чтобы идти по второй нитке с лишним 22‐километровым участком.
Чтобы получить количественную оценку, часто в таких задачах полагают, что пропускная способность трубы (при одинаковых условиях давления) примерно пропорциональна D^α/L с некоторой степенью α (в практике для газовых систем используют – с учетом турбулентного режима – зависимость, близкую к D^(5/2) или D^(8/3); здесь для порядка величин выберём зависимость ∝ D^(5/2)/L).
Пошагово:
- Определим «условную мощность» каждой нитки без перемычки. То есть положим
Q ∝ D^(5/2)/L.
Для первой нитки:
Q1 = k·(D1)^(5/2)/L1 = k·(1400)^(5/2)/105.
Для второй (с лупингом):
Q2_...