Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2021-03-17 | 83 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В трубопроводе
Для описания установившегося стационарного течения газа в трубопроводе используются основные законы механики: уравнение сохранения массы газа (уравнение неразрывности потока), уравнение изменения количества движения (уравнение движения) и уравнение изменения полной энергии газа (уравнение энергии).
Уравнение неразрывности потока газа в трубе
Уравнение неразрывности потока газа, выражающее закон сохранения массы газа, движущегося в трубе, имеет вид:
(13.6)
Поскольку течение считается установившимся, то , поэтому уравнение упрощается:
.
Отсюда следует, что массовый расход газа остается постоянным для всех сечений газопровода:
(13.7)
Поскольку плотность газа уменьшается по мере продвижения газа вследствие уменьшения давления, то из (13.6) следует, в частности, что в газопроводе с постоянным диаметром () скорость газа увеличивается от начала участка газопровода к его концу.
Уравнение движения
Уравнение движения газа, выражающее закон изменения количества движения под действием внешних сил (второй закон Ньютона) записывается в следующем виде:
.
Поскольку течение газа установившееся, то это уравнение упрощается:
. (13.8)
Для величины касательного напряжения сил трения газа о внутреннюю поверхность трубопровода обычно используют формулу:
, (13.9)
где коэффициент трения или коэффициент гидравлического сопротивления ().
В общем случае коэффициент гидравлического сопротивления при течении газа по трубопроводу зависит как от числа Рейнольдса , так и от эквивалентной шероховатости внутренней поверхности трубопровода. Однако для магистральных газопроводов числа Рейнольдса составляют миллионы, в силу чего коэффициент зависит только от состояния внутренней поверхности трубопровода. Для расчета в магистральных газопроводах рекомендуется формула ВНИИГаза:
|
. (13.10)
В рамках принятых допущений уравнение установившегосятечения газа в трубопроводе приобретает вид:
. (13.11)
Отметим, что где зависимость геометрической высоты сечения газопровода над уровнем моря от координаты , отсчитываемой вдоль оси трубопровода.
Упрощающее допущение. Поскольку скорость газа увеличивается, то ускорение частиц газа отлично от нуля, однако в длинных газопроводах это ускорение чрезвычайно мало и потому им можно пренебречь. Справедлива следующая оценка:
.
Эта оценка справедлива, если скорость газа в трубопроводе (составляющая, как правило, м/ c) много меньше скорости звука (равная примерно 380-440 м/ c), т.е. . Например, для газа с плотностью кг/м 3, движущегося в газопроводе со скоростью , изменение слагаемого при изменении скорости на 5 м/ c составляет: Па, в то время как изменение слагаемого в правой части уравнения в 18 раз больше: . Вот почему, в уравнении движения, как правило, пренебрегают инерцией, т.е. не учитывают ускорение газа.
С учетом данной оценки уравнение движения газа в газопроводе выражает обычно равенство движущей силы давления и препятствующих ему силы трения и силы тяжести:
. (13.12)
Поскольку природный газ – это относительно легкая среда, то во многих случаях пренебрегают также силой тяжести , поэтому уравнение (13.12) движения газа еще более упрощается:
. (13.13)
|
|
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!