ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 16
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Теоретическое обоснование
Для снижения гидравлических потерь при перекачке высоковязких нефтей и нефтепродуктов в ряде случаев используют подогрев. Трубопроводы, по которым транспортируют подогретые жидкости, называют горячими.
В системе единиц СИ кинематическая вязкость v измеряется в Стоксах (Ст): 1 Ст = 10-4 м2/с. СантиСтокс (сСт) – это Ст: 1 сСт = 10-6 м2/с.
Удельная теплоемкость Cv (Дж/(кг ∙0С)) и коэффициент λн (Вт/(м∙0С)) теплопроводности нефти или нефтепродукта хотя и зависят от температуры, но могут приближенно приниматься постоянными:
Cv ≈1900-2100 Дж/(кг∙0С); λн≈0,1-0,2 Вт/(м∙0С).
Теплоемкость трубы, в которой течет нефть или нефтепродукт, определяется теплоемкостью материала, из которого она изготовлена. Теплоемкость трубной стали сравнительно невелика: Сст≈500 Дж/(кг), но коэффициент λст ее теплопроводности во много раз больше коэффициента теплопроводности нефти: λст≈40-50 Вт/(м∙0С).
Окружающий трубопровод грунт (при подземной прокладке) по своим теплофизическим свойствам может быть весьма разнообразным. Коэффициент λгр теплопроводности грунта равен в среднем λгр≈1-10 Вт/(м∙0С), но может лежать и вне этого диапазона. Для сухих грунтов он значительно меньше, чем для влажных и тем более для сильно обводненных.
Коэффициент α1 теплоотдачи от ядра потока жидкости к стенке трубы зависит от гидродинамической структуры течения. В среднем этот коэффициент может изменяться от 50 до 300 Вт/(м2∙0С).
Коэффициент α2 теплоотдачи через грунт в окружающую среду зависит от многих факторов – от свойств самого грунта и от условий съема тепла на поверхности земли, его значения могут составлять Вт/(м2∙0С).
Основное задание
Рисунок 1 - исходные данные
Рисунок1 - График профиля трубопровода, линии гидравлического уклона и
распределения температуры по участку
Дополнительное задание 1
Рисунок 3 – Профиль трассы при отключении одного насоса и график распределение температуры по участку
Дополнительное задание 2
Рисунок 4 – Профиль трассы при К = 0
Дополнительное задание 3
Рисунок 5 - Результат при К = 0,139 Вт/(м2 ∙°С)
Дополнительное задание 4
1) Коэффициент крутизны вискограммы:
2) Критическая температура:
Т.е. tкр < t0 – режим течения турбулентный
Дополнительное задание 5
Таблица 1 – Зависимость конечной температуры от окружающей среды
 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 |
 | 9,8 | 11,8 | 13,8 | 15,7 | 17,7 | 19,6 | 21,4 |
Рисунок 6 – Графическая зависимость конечной температуры от окружающей среды
Дополнительное задание 6
Длина турбулентного режима:
Длина ламинарного режима:
