Расчет «горячего» нефтепровода. Контрольная работа. Контрольная работа по дисциплине Специальные методы перекачки нефти Вариант 9 Расчет горячего
 Скачать 114 Kb.
|
|
Контрольная работа по дисциплине «Специальные методы перекачки нефти» Вариант №9 Расчет «горячего» нефтепровода Условие задачи: По нефтепроводу длиной L, км, диаметром 377×10 мм перекачивается нефть в количестве 350 м3/час с параметрами ρ20, [кг/м3]; ν10 и ν60, [м2/час]; с подогревом до tнач.[0С]. Задана глубина заложения подземного неизолированного нефтепровода Н, [м] и коэффициент теплопроводности грунта, λгр, [Вт/м∙К]. Найти полный коэффициент теплопередачи методом последовательных приближений и построить график падения температуры по длине нефтепровода. Исходные данные: D = 0,35 м; δ = 0,008 м; DH = 0,366 м; Q = 350 м3/ч; Q = 0,09722 м3/сек; Ср = 1800 Дж/кг∙К; β = 0,00065; L = 46000 м; TH = 66 °С = 339 К; То = 1°С = 274 К; ρ20=940 кг/м3; ν10 = 46 м2/ч; ν10 = 0,01277 м2/сек; Т10 = 283 К; ν60 = 4,7 м2/ч; ν60 = 0,00127 м2/сек; Т60 = 333 К; λгр = 2,20 Вт/м∙К; Но = 1,30 м Решение: По условию Форхгеймера-Власова определяем внешний коэффициент теплопередачи:  , Вт/м∙К.Т. к. нефтепровод подземный и неизолированный принимаем К меньше  на 0,1882.К = α2-0,1882, К = 1,016-0,1882, где К = 0,8278 полный k теплопередачи в первом приближении. По формуле Шухова определим температуру в конце нефтепровода  , , К.Внутренний коэффициент теплопроводности α1  , ,отсюда α1=10,7583 Вт/м∙К. Коэффициент крутизны вискограммы по формуле Филонова  , .Температура перехода из ламинарного в турбулентный режим Ткр=Т60+Ln(ν60∙3,1415∙Reкр/(4Q)) где Reкр = 2000; Ткр=333+Ln(0,00127∙3,1415∙2000/(4∙0,09722)); Ткр= 336 К. Так как Ткр> ТН, то в трубопроводе режим ламинарный. Определяем α1 по критериальному уравнению с учетом гидродинамики процесса для ламинарного режима  ,для этого вначале определим среднеарифметическую температуру  ,отсюда температура потока определяется по формуле  , К.Из уравнения теплового баланса определим температуру нефти в пристенном слое  , К.Для TП и TСТ определим вязкость, плотность, теплоемкость и теплопроводность по формуле Филимонова  , , , м2/с, м2/с.Плотность определяем по формуле Менделеева  , , , , кг/м3, кг/м3.Теплоемкость определяем по формуле  ,  , Дж/кг∙К, Дж/кг∙К.Теплопроводность определяется по формуле  , , Вт/м∙К, Вт/м∙К.Критерий Рейнольдса  , .Критерий Гросгофа  , .График зависимости температуры нефти от длины участка нефтепровода  Критерий Прандтля  , , , ,определение α1  ,  ,Ошибка:  . |