Практическое занятие 2.
Определение пропускной способности газопровода (2 часа).
Массовый расход газа в газопроводе для установившегося изотермического режима течения определяется по формуле
, кг/сек (2.1)
где Рн и Рк - давления, соответственно, в начале и в конце газопровода;
D- внутренний диаметр газопровода;
- коэффициент гидравлического сопротивления;
Z - коэффициент сжимаемости газа;
R - газовая постоянная;
Т - температура газа;
L - длина газопровода.
Коэффициент гидравлического сопротивления определяют по универсальной формуле ВНИИгаза:
, (2.2)
при 158/Re>>2Kэ/D
(2.3)
при 158/Re<<2Kэ/D
(2.4)
По данным ВНИИгаза, для новых труб Кэ = 0,03 мм. Тогда из (2.4) получим
, (2.5)
где D - диаметр, мм.
Граница между смешанным и квадратичным режимами течения определяется зависимостью
(2.6)
при Re > Reкр - квадратичный режим течения, при Re < Reкр - смешанный.
Число Рейнольдса
, (2.7)
где, г- средняя по сечению трубы скорость газа;
nг г- коэффициенты кинематической и динамической вязкости газа, соответственно.
При технических расчетах коэффициент гидравлического сопротивления можно принимать
(2.8)
Если необходимо определить давление Р на расстоянии Х от начала газопровода, то следует использовать уравнение
(2.9)
Так как в газопроводах закон падения давления по длине имеет нелинейный характер, то среднее давление определяется как среднеинтегральное
(2.10)
Задача 2.1. Определить массовый и объемный расходы для газопровода длиной L = 100 км, с наружным диаметром 720 мм и толщиной стенки 10мм. Абсолютное давление в начале газопровода Рн = 5 МПа в конце Рк =1,1 МПа. Плотность газа при стандартных условиях рг =0,8 кг/м , газовая постоянная R = 8.31 Дж/(моль-К). Коэффициент динамической вязкости газа r = 12-10-6 Па-с, коэффициент сжимаемости Z= 0,93. Температура грунта на глубине залегания 5°С. Эквивалентная шероховатость внутренней поверхности трубы Кэ = 0,2 мм.
Решение.
Задаваясь квадратичным законом сопротивления, по (2.4) определяем коэффициент гидравлического сопротивления
В соответствии с (3.8) расчетное значение принимаем = 0,01575. По (3.1) определяем массовый расход
.
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 1858;