Файл: Решение Диаметр резервуара равен 4,73 м, высота 5,96 м. Масса нефтепродукта определяется по формуле.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 147
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача № 1В вертикальном цилиндрическом резервуаре типа РВС номинальной емкости V хранится М нефтепродукта плотностью 20. Определить колебание уровня нефтепродукта в резервуаре, если его температура изменилась от t1 до t2 . Расширение резервуара не учитывать. Дано:V = 100 м3;М = 70 тн20 = 750 кг/м3;t1 = 30 0С;t2 = 00С.Найти:Решение:Диаметр резервуара равен 4,73 м, высота 5,96 м.Масса нефтепродукта определяется по формуле: где V1, V2 – объем нефтепродукта при заданной температуре, м3; – средняя плотность нефтепродукта при заданной температуре изменения уровня, кг/м3.г
де 
– коэффициент объемного расширения (при заданной плотности = 0,000831 1/C)Изменение объема нефтепродукта при изменении температуры:Колебание уровня нефтепродукта в резервуаре:Ответ: Колебания уровня нефтепродукта в резервуаре составляет 0,116 мЗадача № 3Определить пропускную способность самотечного трубопровода диаметром Dн х мм и длиной L км при разности нивелирных отметок начальной и конечной точек трубопровода Z, м.Дано:Dн = 159 мм = 0,159 м;δ = 4 мм = 0,004 м;L = 1км = 1000 м;ΔZ = 10 м;v= 7∙10-6 м2/с;ρ20 = 850 кг/м3Найти:Q = ?Решение:Напишем уравнение Бернулли относительно плоскости сравнения 0–0, взятой по оси симметрии трубы на выходе жидкости из трубопровода, для сечений 1–1 (уровень жидкости в резервуаре) и
2–2 (выход жидкости из трубопровода).Сечения 1–1 и 2–2 выбраны потому, что давление в них известно и оно равно атмосферному рат, следовательно Скорость движения жидкости в резервуаре ϑ1 при достаточно больших его размерах по сравнению с выходным отверстием трубы можно считать близкой к нулю (ϑ1 ≈ 0), а значит, Координата сечения 1–1 над плоскостью сравнения z1= h, а сечения 2–2 z2= 0, так как плоскость сравнения 0–0 проходит по оси симметрии трубы.Принимаем α2 = 1, так как при турбулентном режиме α2 = 1,05÷1,10.С учетом выше изложенного уравнение Бернулли принимает следующий вид:или после сокращения получаемВ связи с тем, что про местные потери напора в трубопроводе ничего не сказано, принимаем их равными 10% от потерь напора по длине. Тогда величину потерь напора hwопределим из выражениягде dвн – внутренний диаметр трубы, определяемый из выраженияПри этом коэффициент сопротивления трения, с допущением того, что данная стальная труба эксплуатируется несколько лет, приближенно принимаем равным λ = 0,02Подставив данное значение в преобразованное уравнение Бернулли, получаем:Из полученного выражения определим скорость:Зная скорость движения жидкости на выходе из трубы, уточним, правильно ли мы приняли λ = 0,02.Определим число Рейнольдса из выраженияИз полученного числа Рейнольдса следует, что режим движения турбулентный. Определим, по какой формуле необходимо рассчитывать коэффициент λ.Предположив, что это переходная область турбулентного режима, произведем проверку, при этом Δ
экак для бывших в употреблении бесшовных стальных труб определим из таблицы, Δэ= 0,2 ммТак как неравенство выдерживается, то производим расчет коэффициента трения λ по формуле АльтшуляТак как коэффициенты трения λ расчетный и принятый нами полностью совпали, то уточнять скорость нет необходимости.Поэтому определяем расход из выраженияОтвет: Q = 0,02 м3 /с.Задача № 5Определить диаметры отдельных участков разветвленного трубопровода, схема которого приводится на рис. 1.AАРис. 1Общее количество выкачиваемого из резервуара А нефтепродукта Q1 (м3/ч). В каждый пункт поступает Q4, Q5, Q6, Q7 (м3/ч) нефтепродукта. При производительности Q1 (м3/ч) насос развивает давлениеР1 (МПа). Давления в точках 4, 5, 6 и 7 принять равными Р2. Вязкость и плотность перекачиваемого продуктаДано:
Найти:_D_6_,_D_7_,_D_5_,_D_4_Решение'>Найти:D6, D7, D5, D4Решение:Напор, развиваемый насосом:Основное расчётное уравнение:О
твет: Задача № 7 Определить, какой должна быть температура нефтепродукта, чтобы он сливался самотеком из цистерны типа N, в течение часов. Схема слива приведена на рис. 3. Трубопровод имеет длину L, диаметр Dн мм, высоту Н. Местные сопротивления: универсальный сливной прибор, плавный переход, задвижка, два угольника. Режим движения ламинарный. Вязкость нефтепродукта 20 и 50.Дано:N = 90; = 2 ч;L = 30 м;Dн = 219х6;Н = 2 м;20 *104 = 40м2/с;50*104 = 5 м2/с.Найти:t-?Решение:Габариты цистерны грузоподъемностью 90 т: длина L1=20,266 м; диаметр D1=3 м.Найдем сумму коэф. местных сопротивлений: универсальный сливной прибор – 0,73; плавный переход – 0,3; задвижка – 0,9; два угольника – 2х1,61.Из уравнения времени слива:Если производится закрытый слив нефтепродуктов, необходимо ввести поправочный коэффициент в зависимости от отношения h/D:
Рис. 3. График зависимости поправочного коэффициента от отношения h/D.ϕ=0,5Значения b, вычисляется по формуле:Тогда:Коэф. расхода рассчитывается по формуле:Отсюда коэф. гидравлического сопротивления: При ламинарном режиме течения число Рейнольдса равно:Определим скорость истечения нефти: Зная число Рейнольдса и скорость истечения нефтепродукта найдем вязкость при искомой температуре:Вязкость нефти при температуре перекачке определяется по формулегде k – эмпирический коэффициент; – кинематическая вязкость перекачиваемой нефти при 20С, – кинематическая вязкость перекачиваемой нефти при 50С,Отсюда искомая температура нефтепродукта:Ответ: Температура нефтепродукта= Задача № 9Определить поверхность нагрева парового змеевикового подогревателя и расход пара для подогрева нефтепродукта в резервуаре типа РВС номинальной емкости V. В резервуаре хранится мазут марки М. Мазут хранился в резервуаре в течение времени х и был закачен в резервуар при температуре t
де – коэффициент объемного расширения (при заданной плотности = 0,000831 1/C)Изменение объема нефтепродукта при изменении температуры:Колебание уровня нефтепродукта в резервуаре:Ответ: Колебания уровня нефтепродукта в резервуаре составляет 0,116 мЗадача № 3Определить пропускную способность самотечного трубопровода диаметром Dн х мм и длиной L км при разности нивелирных отметок начальной и конечной точек трубопровода Z, м.Дано:Dн = 159 мм = 0,159 м;δ = 4 мм = 0,004 м;L = 1км = 1000 м;ΔZ = 10 м;v= 7∙10-6 м2/с;ρ20 = 850 кг/м3Найти:Q = ?Решение:Напишем уравнение Бернулли относительно плоскости сравнения 0–0, взятой по оси симметрии трубы на выходе жидкости из трубопровода, для сечений 1–1 (уровень жидкости в резервуаре) и
2–2 (выход жидкости из трубопровода).Сечения 1–1 и 2–2 выбраны потому, что давление в них известно и оно равно атмосферному рат, следовательно Скорость движения жидкости в резервуаре ϑ1 при достаточно больших его размерах по сравнению с выходным отверстием трубы можно считать близкой к нулю (ϑ1 ≈ 0), а значит, Координата сечения 1–1 над плоскостью сравнения z1= h, а сечения 2–2 z2= 0, так как плоскость сравнения 0–0 проходит по оси симметрии трубы.Принимаем α2 = 1, так как при турбулентном режиме α2 = 1,05÷1,10.С учетом выше изложенного уравнение Бернулли принимает следующий вид:или после сокращения получаемВ связи с тем, что про местные потери напора в трубопроводе ничего не сказано, принимаем их равными 10% от потерь напора по длине. Тогда величину потерь напора hwопределим из выражениягде dвн – внутренний диаметр трубы, определяемый из выраженияПри этом коэффициент сопротивления трения, с допущением того, что данная стальная труба эксплуатируется несколько лет, приближенно принимаем равным λ = 0,02Подставив данное значение в преобразованное уравнение Бернулли, получаем:Из полученного выражения определим скорость:Зная скорость движения жидкости на выходе из трубы, уточним, правильно ли мы приняли λ = 0,02.Определим число Рейнольдса из выраженияИз полученного числа Рейнольдса следует, что режим движения турбулентный. Определим, по какой формуле необходимо рассчитывать коэффициент λ.Предположив, что это переходная область турбулентного режима, произведем проверку, при этом Δ
экак для бывших в употреблении бесшовных стальных труб определим из таблицы, Δэ= 0,2 ммТак как неравенство выдерживается, то производим расчет коэффициента трения λ по формуле АльтшуляТак как коэффициенты трения λ расчетный и принятый нами полностью совпали, то уточнять скорость нет необходимости.Поэтому определяем расход из выраженияОтвет: Q = 0,02 м3 /с.Задача № 5Определить диаметры отдельных участков разветвленного трубопровода, схема которого приводится на рис. 1.AАРис. 1Общее количество выкачиваемого из резервуара А нефтепродукта Q1 (м3/ч). В каждый пункт поступает Q4, Q5, Q6, Q7 (м3/ч) нефтепродукта. При производительности Q1 (м3/ч) насос развивает давлениеР1 (МПа). Давления в точках 4, 5, 6 и 7 принять равными Р2. Вязкость и плотность перекачиваемого продуктаДано:
| L1, м | 150 |
| L2, м | 110 |
| L3, м | 100 |
| L4, м | 110 |
| L5, м | 140 |
| L6, м | 160 |
| L7,м | 250 |
| Q1, м3/ч | 650 |
| Q4, м3/ч | 200 |
| Q5, м3/ч | 100 |
| Q6, м3/ч | 150 |
| Q7, м3/ч | 200 |
| P1, МПа | 0,3 |
| P2, МПа | 0,08 |
| , кг/м3 | 760 |
| , ссТ | 0,9 |
Найти:_D_6_,_D_7_,_D_5_,_D_4_Решение'>Найти:D6, D7, D5, D4Решение:Напор, развиваемый насосом:Основное расчётное уравнение:О
твет: Задача № 7 Определить, какой должна быть температура нефтепродукта, чтобы он сливался самотеком из цистерны типа N, в течение часов. Схема слива приведена на рис. 3. Трубопровод имеет длину L, диаметр Dн мм, высоту Н. Местные сопротивления: универсальный сливной прибор, плавный переход, задвижка, два угольника. Режим движения ламинарный. Вязкость нефтепродукта 20 и 50.Дано:N = 90; = 2 ч;L = 30 м;Dн = 219х6;Н = 2 м;20 *104 = 40м2/с;50*104 = 5 м2/с.Найти:t-?Решение:Габариты цистерны грузоподъемностью 90 т: длина L1=20,266 м; диаметр D1=3 м.Найдем сумму коэф. местных сопротивлений: универсальный сливной прибор – 0,73; плавный переход – 0,3; задвижка – 0,9; два угольника – 2х1,61.Из уравнения времени слива:Если производится закрытый слив нефтепродуктов, необходимо ввести поправочный коэффициент в зависимости от отношения h/D:
Рис. 3. График зависимости поправочного коэффициента от отношения h/D.ϕ=0,5Значения b, вычисляется по формуле:Тогда:Коэф. расхода рассчитывается по формуле:Отсюда коэф. гидравлического сопротивления: При ламинарном режиме течения число Рейнольдса равно:Определим скорость истечения нефти: Зная число Рейнольдса и скорость истечения нефтепродукта найдем вязкость при искомой температуре:Вязкость нефти при температуре перекачке определяется по формулегде k – эмпирический коэффициент; – кинематическая вязкость перекачиваемой нефти при 20С, – кинематическая вязкость перекачиваемой нефти при 50С,Отсюда искомая температура нефтепродукта:Ответ: Температура нефтепродукта= Задача № 9Определить поверхность нагрева парового змеевикового подогревателя и расход пара для подогрева нефтепродукта в резервуаре типа РВС номинальной емкости V. В резервуаре хранится мазут марки М. Мазут хранился в резервуаре в течение времени х и был закачен в резервуар при температуре t