SHPORA.net :: PDA | |
Main FAQ гуманитарные науки естественные науки математические науки технические науки Определения потерь давления в газопроводе высокого(среднего) и низкого давления. При расчете потерь: учитывается сжимаемость газа, при движении газа по газопроводу давление падает, плотность уменьшается; течение газа принимается стационарным (установившимся), хотя в действительности течение не стационарное из-за неравномерности во времени расхода газа потребителями. При указанных особенностях течение газа в газопроводе характеризуется четырьмя параметрами: скорость v, давление р, плотность , температура абсолютная Т. Для анализа потерь в газопроводе воспользуемся тремя известными уравнениями: 1Уравнение Дарси в дифференциальной форме для потерь давления на трение в трубе , (5.1)где λ – коэффициент трения; x¸d – длина и диаметр трубы. 1. Уравнение состояния идеального газа р = ρ·R•T, ( 5.2) где R-газовая постоянная. 2Уравнение массового расхода М = pvF= p0v0F = p0Q0 , (5.3) где F- площадь сечения трубы; Q- объемный расход; о- индекс нормальных условий t=О0С, р=0.1 МПа. Из уравнения (5.3) получили выражение для скорости газаv = . (5.4) Отношение плотностей найдется из соотношения (5.2) . (5.5) Полагая Т= Т0 и выражая площадь F через диаметр трубы d, преобразуем с помощью формул (5.4) и (5.5) зависимость (5.1) в дифференциальное уравнение: . Проинтегрируем это уравнение: , где р1 , р 2- начальное и конечное давление газа на участке трубы длиной . После интегрирования получим:р12– р2 2 = 1.62 λ Q0 2 .(5.6) Формула (5.6) справедлива для всех давлений, но ее используют при расчете потерь давления в газопроводах высокого и среднего давления. Из формулы (5.6.) получим зависимость для потерь давления в газопроводах низкого давления.Представим разность квадратов давления в виде: где рm- среднеарифметическое давление.Можно принять рm= р0, тогда последнее уравнение примет вид: .(5.7) Подставляя ( 5.6 ) в (5.7.), после преобразований получим выражение для потерь давления в газопроводе низкого давления, Па: H=р1-р2=0.81λQ0 2ρ0ℓ /d5. (5.8) Из формул (5.6) и (5.8) следует, что потери давления пропорциональны квадрату объемного расхода газа и обратно пропорциональны пятой степени диаметра трубопровода. В связи с тем, что объемный расход газа задан, можно существенно уменьшить потери давления, увеличивая диаметр трубопровода. В формулы (5.6) и (5.8) входит коэффициент трения, который зависит от эквивалентной шероховатости трубы и числа Рейнольда. Все это учитывается в расчетных формулах для потерь давления, рекомендованных ДБН . Потери давления в местных сопротивлениях учитываются увеличением потерь давления на трение на 5…10%. Для наружных надземных газопроводов и внутренних газопроводов расчетная длина газопровода определяется с учетом коэффициентов местных потерь.Особенностью расчета по ДБН является определение диаметра газопровода по формулеd=0.036238 ,где d,см; Q0,м3 /ч; t- температура газа,0С; pm- среднее абсолютное давление на участке газопровода, МПа, v- скорость газа, м/с.Для уменьшения шума вводятся ограничения по скорости газа для газопроводов: низкое давление v 7м/с; среднее давление v15м/с; высокого давления v25м/с. Для расчета потерь при диаметрах dнS (dн- наружный диаметр, мм; S –толщина стенки, мм) не более 10208 можно использовать номограммы. |