1.2.2 Розрахунок масової пропускної здатності газопроводу

Для розрахунку масової пропускної здатності газопроводу довжиною (км), зовнішній діаметр D (мм), товщина стінки δ (мм), беремо початковий тиск Р_п (кгс/см²) і кінцевий тиск Р_к (кгс/см²), початкову температуру (⁰С), коефіцієнт теплопередачі , відносну густину .

Температура ґрунту становить (⁰С).

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 розраховується за формулою (1.7).

Тоді масова витрата дорівнює

. (1.17)

Визначаємо коефіцієнт згідно формули (1.9).

Коефіцієнт визначається за формулою (1.10).

Визначаємо кінцеву температуру за формулою (1.11).

Маючи початкову і кінцеву температури знаходимо середню температуру за формулою (1.12).

Визначаємо середнє число Рейнольдса за формулою (1.13).

Величину середнього коефіцієнта гідравлічного опору знайдемо за формулою (1.14).

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).

Провівши розрахунки знаходимо перше наближення пропускної здатності газопроводу (формула (1.17)).

Для отримання більш точних результатів (виконання умови кг/с) необхідно виконати додаткові наближення.

1.2.2.1 Обробка результатів розрахунків

Обробку і оформлення результатів розрахунків представити у вигляді таблиці 1.2 і зробити відповідні висновки.

Таблиця 1.2 – Результати розрахунку кінцевого тиску газопроводу

Вихідні дані
Варіант	Довжи- на, км		Зовніш-ній діаметр, мм	Товщи-на стінки, мм	Початкова температу-ра, 0С
Коефі-цієнт теплопе-редачі, Вт/(м2·К)	Віднос-на густина газу		Темпе- ратура грунту, 0С	Почат-ковий тиск, кгс/см2	Кінцевий тиск, кгс/см2
Результати розрахунків
Газова стала, Дж/(кг·К)	Масова витра-та, кг/с	Кінцева темпера-тура, 0С		Пара-метр , м-1	Коефіцієнт гідравлічно-го опору

Кінцевим результатом виконання лабораторної роботи має бути значення кінцевого тиску або масової витрати в залежності від отриманого варіанту завдання. Програма розрахунку має включати пояснення до розрахунків, виводити на друк кінцеві значення тиску або масової витрати і всі проміжні результати.

1.2.3 Розрахунок об’ємної пропускної здатності газопроводу

Вихідними даними для лабораторної роботи є:

початковий і кінцевий абсолютні тиски , , кгс/см²;

температура початкова і кінцева , , К;

температура грунту , К;

коефіцієнт теплопередачі , Вт/(м²·К);

відносна густина газу ;

довжина газопроводу , км;

зовнішній діаметр і товщина стінки трубопроводу , мм.

Алгоритм розрахунку може бути представлений у вигляді наведеному нижче.

Визначаємо середній тиск

. (1.18)

Задаємось в початковому наближенні значенням продуктивності ( - номер ітерації).

Число Рейнольдса

Re , (1.19)

де - динамічна в’язкість, Па·с;

- продуктивність в млн. м³/д;

- внутрішній діаметр, мм.

Коефіцієнт гідравлічного опору

. (1.20)

Масова продуктивність визначається за формулою

. (1.21)

Параметр

. (1.22)

Визначаємо середню температуру газу в трубопроводі

. (1.23)

Коефіцієнт стисливості при середніх параметрах

. (1.24)

Уточнюємо значення продуктивності

. (1.25)

Якщо ( =0,1 млн. м³/д - точність розрахунку), то на цьому розрахунок закінчуємо, якщо ця умова не виконується, то задаємо нове значення продуктивності і проводимо перерахунок починаючи з формули (1.19).

Використовуючи основне рівняння газопроводів, після перетворень одержимо

, (1.26)

де - коефіцієнт, який визначається за формулою

. (1.27)

Визначивши за формулами (1.27) та (1.26) коефіцієнт і масив значень різниці квадратів тисків будуємо графік зміни різниці квадратів тисків по довжині.