В основе проектирования трубопроводов лежат следующие математические принципы:

• Прогнозирование прочности и долговечности. 2 Математические модели позволяют оценить механические свойства материалов и предсказать их поведение в условиях реальной эксплуатации. 2
• Оптимизация геометрии и конфигурации системы. 2 Моделирование позволяет оптимизировать параметры трубопровода, такие как диаметр, толщина стенки, расположение отводов и соединений, с учётом требований к потоку, давлению и другим параметрам. 2
• Анализ гидравлических и тепловых характеристик. 2 Моделирование потока жидкости или газа в трубопроводе позволяет оценить гидравлическое сопротивление, потери давления, а также теплообменные процессы. 2
• Снижение рисков и эксплуатационных затрат. 2 Предварительное моделирование позволяет выявить потенциальные проблемы и дефекты конструкции трубопровода ещё на стадии проектирования, что помогает предотвратить аварии и снизить затраты на ремонт и обслуживание в будущем. 2

Для расчётов трубопроводов на прочность используют как аналитические, так и численные методы, в том числе метод конечных элементов (МКЭ). 1