1.2 Методичні рекомендації
На основі викладеного вище матеріалу можна провести багато розрахунків і визначити такі параметри як кінцевий тиск або пропускну здатність газопроводу. Розглянемо три алгоритми розрахунків.
1.2.1 Розрахунок кінцевого тиску газопроводу
Для розрахунку кінцевого тиску газопроводу
довжиною
(км), зовнішній діаметр D
(мм), товщина стінки δ (мм),
беремо початковий тиск Рп
(кгс/см2), початкову
температуру
(0С), коефіцієнт теплопередачі,
відносну густину
.
Температура ґрунту становить
(0С). Масова витрата M
(кг/с).
Для першого наближення задаємось
коефіцієнтом стиснення z=0,9,
середньою температурою
=300
К і коефіцієнтом гідравлічного
опору
.
Переводимо тиски і температури в SI.
Газова стала визначається за формулою
.
(1.6)
Внутрішній діаметр дорівнює
.
(1.7)
Тоді кінцевий тиск дорівнює
.
(1.8)
Визначаємо коефіцієнт
,
(1.9)
де
- коефіцієнт теплопередачі (1÷3 Вт/(м2·К));
- зовнішній діаметр, м;
- ізобарна теплоємність (приймається
2600 Дж/(кгК).
Коефіцієнт
.
(1.10)
Визначаємо кінцеву температуру
.
(1.11)
Маючи початкову і кінцеву температури знаходимо середню температуру за формулою
Тсeр=Тгр+
. (1.12)
Визначаємо середнє число Рейнольдса за формулою
Recep=
,
(1.13)
де
-
динамічна в’язкість, яка приймається
=1,22
10-5 Па∙с.
Величину середнього коефіцієнта гідравлічного опору знайдемо за формулою
,
(1.14)
де
-
коефіцієнт шорсткості труб, який дорівнює
=0,03
мм.
Знайдемо значення величини середнього тиску в газопроводі за формулою
.
(1.15)
Маючи значення середнього тиску і середньої температури визначаємо середнє значення коефіцієнта стисливості газу за формулою
.
(1.16)
Наступним етапом є знаходження першого наближення кінцевого тиску за формулою (1.8).
В результаті одержали перше наближення.
Для отримання більш точних результатів
необхідно виконати додаткові наближення,
тобто має виконуватись умова
.
1.2.1.1 Обробка результатів розрахунків
Обробку і оформлення результатів розрахунків представити у вигляді таблиці 1.1 і зробити відповідні висновки.
Таблиця 1.1 – Результати розрахунку кінцевого тиску газопроводу
Вихідні дані |
||||
Варіант |
Довжи-на, км |
Діа-метр зов-ніш-ній, мм |
Товщи-на стінки, мм |
Початкова температу-ра, 0С |
|
|
|
|
|
Коефіцієнт теплопере-дачі, Вт/(м2·К) |
Відносна густина газу |
Темпе- ратура грун-ту, 0С |
Масова витрата, кг/с |
Початковий тиск, кгс/см2 |
|
|
|
|
|
Результати розрахунків |
||||
Газова стала, Дж/(кг·К) |
Кінце-вий тиск, кгс/см2 |
Кінце-ва темпе-рату-ра, 0С |
Пара-метр , м-1 |
Коефіцієнт гідравлічно-го опору |
|
|
|
|
|