практическая работа трубопроводный. Задача 1 Определить пропускную способность участка мг длиной l 1002n
![]()
|
Задача № 1 Определить пропускную способность участка МГ длиной l = (100+2n٭) километров и внутренним диаметром D = (1400-10n) миллиметров. Давление и температура газа в начале участка Р1 =(7,36 – 0,045n) МПа и Т1 = (290 – 0,5n) К. Давление в конце участка Р2 = 5,0 МПа. Температура грунта Т0 = (273 + 0,27n). Транспортируется газ с относительной плотностью Δ =(0,56 + 0,03n). n٭ - номер варианта студента. Исходные данные l = 142 км D = 1190 мм Р1 = 6,415 МПа Т1 = 279,5 К Р2 = 5,0 МПа Т0 = 278,67 К Δ = 1,19 I. Расчет пропускной способности участка газопровода. Так как температура газа в конце участка Т2 – величина неизвестная, то среднюю температуру газа в участке определим методом последовательных приближений. В первом приближении задаемся Т2 = Т0 = 278,67 К. 1. Средняя температура газа в участке газопровода Тср определяется как: ![]() где Т1 и Т2 – температура газа соответственно в начале и в конце участка, К. ![]() Среднее давление газа в участке газопровода Рср: ![]() P1 и Р2 – абсолютное давление газа соответственно в начале и в конце участка, МПа; Примем атмосферное давление Ра = 0,1 МПа, тогда Р1 = 6,415 МПа, Р2 = 5,0 МПа ![]() 2. Определим физические характеристики газа: Плотность газа при стандартных условиях ρст, кг/м3 : ![]() где Δ – относительная плотность газа. ![]() Критические значения давления Ркр и температуры Ткр : ![]() ![]() ![]() ![]() Приведенные значения давления Рпр и температуры Тпр : ![]() ![]() ![]() ![]() Значение функции, учитывающей влияние температуры на коэффициент расширения газа τ: ![]() ![]() Тогда коэффициент сжимаемости газа z определится как: ![]() ![]() Динамическая вязкость газа η: ![]() ![]() ![]() Удельная теплоемкость газа ср: ![]() ![]() Зная значение удельной теплоемкости, определим коэффициент Джоуля-Томсона Di: ![]() ![]() 3. Расчет гидравлического режима течения газа. Предположим, что газ течет в квадратичном режиме, тогда приняв значение эквивалентной шероховатости kэ = 0,03мм, определим коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода: ![]() где D – внутренний диаметр трубопровода, мм. ![]() Расчетное значение коэффициента гидравлического сопротивления λр : ![]() где Е – коэффициент гидравлической эффективности участка. В соответствии с ОНТП примем Е=0,95, тогда ![]() Производительность участка газопровода определим по формуле: ![]() где с = ![]() С учетом переходных коэффициентов для получения размерности [Q] = млн. м3/сут, значение с составляет 105,087. ![]() Определяем значение переходной производительности Qп ![]() где D – внутренний диаметр газопровода, м; ![]() Так как Q1 > Qп , то режим течения газа – квадратичный. 4. Расчетное значение средней температуры газа в участке Тср1 определим из уравнения: ![]() где l – длина участка, км ; ![]() k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К), М – массовая производительность газопровода, кг/с. D – внутренний диаметр газопровода, м; ![]() ![]() Примем k = 1,5 Вт/(м2К) и найдем значение показателя a ![]() Определим Тср1 ![]() ![]() 5. Оценим сходимость предположенного и рассчитанного значений средней температуры ![]() Сходимость неудовлетворительная и требуется уточнение значений Тср. Таблица 1 Результаты расчетов.
Во втором приближении сходимость удовлетворительна - 0,06 < 1. По данным второго приближения рассчитываем пропускную способность газопровода (1): ![]() |