Определение коэффициента гидравлического сопротивления
В общем случае коэффициент гидравлического сопротивления l является функцией двух безразмерных параметров: числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости e. Число Рейнольдса является параметром гидродинамического подобия потока и зависит от внутреннего диаметра трубопровода, скорости течения газа в нем и вязкости газа: где W - скорость течения газа D - внутренний диаметр газопровода, м; ν - кинематическая вязкость газа, м2/с; При расчетах МГ обычно используется понятие динамической вязкости газа m= ν ∙r. В этом случае выражения для определения Re принимают следующий вид:
где r - плотность газа, определенная при тех же условиях, что и скорость течения газа, кг/м3; Так как динамическая вязкость газа в участке принимается величиной постоянной, то из последней зависимости (1.10) видим, что число Рейнольдса по длине участка остается постоянным. При использовании объемной производительности в млн. м3/сут уравнение (1.10) примет удобный для практических расчетов вид
Для определения коэффициента сопротивления трения ОНТП рекомендуют использовать уравнение ВНИИгаза, которая по своей сути аналогична формуле Альшуля для зоны смешенного трения
где k - коэффициент эквивалентной шероховатости труб. В МГ наиболее распространено течение газа в квадратичной зоне турбулентного режима, течение в зоне смешенного трения возможно при неполной загрузке газопровода, а в зоне гидравлически гладких труб характерно для распределительных газопроводов малого диаметра. Из формулы 1.12 следуют частные случаи:
в зоне гидравлически гладких труб при коэффициент сопротивления трения: в зоне квадратичного трения при коэффициент сопротивления трения: Приняв в соответствии с рекомендацией норм технологического проектирования k = 0,03 мм, получим где D - внутренний диаметр трубопровода, мм. В МГ имеет место только турбулентный режим, поэтому используется терминология: квадратичная зона трения называется квадратичным режимом, а зона смешенного трения – смешенным режимом. МГ работают всегда в турбулентном режиме при числах Рейнольдса в несколько десятков миллионов. В этом случае влиянием числа Рейнольдса можно пренебречь и воспользоваться формулой (1.13). Уравнение (1.14) широко используется при расчетах МГ, особенно в случаях, когда невозможно определить режим течения газа и им приходится предварительно задаваться. Для уточнения режима течения газа (от смешенного трения к квадратичному) используется переходное значение числа Рейнольдса ReПЕР:
При Re> ReПЕР зона течения газа будет квадратичной. Удобно при проведении расчетов использовать для определения режима течения переходную производительность QПЕР. Для определения переходной производительности приравняем между собой (1.11) и (1.15). После преобразований получим С течением времени шероховатость труб увеличивается, особенно если транспортируемый газ содержит сернистые соединения. Внутренняя полость газопровода засоряется отложениями воды, конденсата, продуктов коррозии и масла смазки или уплотнения компрессоров. Все это приводит к повышению гидравлического сопротивления газопровода. Кроме того, не учитывалось наличие потерь давления газа на преодоление местных гидравлических сопротивлений.
Для учета местных сопротивлений на линейной части газопровода коэффициент гидравлического сопротивления
где 1,05 - коэффициент, учитывающий наличие местных сопротивлений; Е - коэффициент гидравлической эффективности работы участка. Коэффициент гидравлической эффективности характеризует уменьшение производительности в результате повышения гидравлического сопротивления газопровода, вызванного образованием скоплений влаги, конденсата и выделением гидратов. В соответствие с нормами технологического проектирования коэффициент эффективности работы принимается равным 0,95, если на газопроводе имеются устройства для периодической очистки внутренней полости трубопровода, а приих отсутствии Е =0,92. Коэффициент гидравлической эффективности в процессе эксплуатации определяется для каждого участка между КС не реже 1 раза в год. По его величине судят о загрязненности линейной части газопровода. При повышении указанных значений Е необходимо проводить очистку газопровода. Скопление вода и конденсата удаляются продувкой. Если это не приводит к необходимому эффекту, по газопроводу пропускают очистные поршни. ЛЕКЦИЯ 2.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|