Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2021-03-17 | 198 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Изотермическом течении газа в газопроводе
Распределение давления по длине участка газопровода в упрщенном варианте получают из уравнений (13.7) и (13.13):
, (13.14)
а также уравнения состояния газа.
Преобразование второго уравнения системы (13.14) дает:
.
Если принять упрощающие допущения:
·
· ;
· ,
то полученное дифференциальное уравнение интегрируется и дает формулу для распределения давления по длине участка газопровода. Имеем:
или
. (13.15)
Здесь использовано начальное условие, согласно которому .
Формула (13.15) означает, что квадрат давления газа линейно уменьшается по длине участка газопровода:
, (13.16)
где давление газа в конце участка.
Если определить среднее давление газа на участке газопровода выражением
,
то, подставив в него распределение из (13.16), найдем:
. (13.17)
Из (13.15) находятся, в частности:
· давление (в Па в системе СИ) в конце участка газопровода по известному массовому расходу :
или
; (13. 18)
· массовый расход (в кг/с в системе СИ) по известным давлениям и в начале и в конце участка газопровода:
. (13.19)
Если, в частности, принять для формулу (13.10), то массовый расход газа оказывается прямо пропорциональным - корню квадратному из разности квадратов давлений в начале и в конце участка газопровода, - диаметру газопровода в степени 2,6 и обратно пропорциональным корню квадратному из протяженности участка, т.е.
~ .
Пример. Найти коммерческий расход газа ( кг/м3) на участке газопровода ( мм, км, мм), если давление в начале участка составляет 5,5 МПа, а в его конце – 3,8 МПа. Принять, что температура газа постоянна вдоль всего участка и равна +10 ° С, а среднее значение коэффициента сверхсжимаемости равно 0,9.
|
Решение. Коммерческий расход газа - это массовый расход газа, выраженный в объемных единицах - стандартных кубических метрах, т.е. , где плотность газа при стандартных условиях ( Па, К), поэтому
.
Поскольку , то
Дж /(кг К).
Коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле (13.10):
.
Далее вычисляется коммерческий расход газа:
м 3 / c
=48,77 млн. м3/сут.
Ответ. или млн. м3/сут.
Уравнение энергии
Уравнение изменения полной энергии газа, выражающее первый закон термодинамики, в общем случае имеет вид:
,
где внутренняя энергия единицы массы газа; энтальпия единицы массы газа; внешний теплоприток (количество тепла, передаваемое газу извне в единицу времени через единицу поверхности трубопровода, . Левая часть уравнения энергии дает изменение в единицу времени полной энергии газа, причем первое слагаемое в правой части – это секундный приток внешнего тепла; второе – работа в единицу времени (т.е. мощность) внешних сил (в данном случае силы тяжести).
Для установившегося течения , поэтому уравнение энергии упрощается:
. (13.20)
Если в последнем уравнении использовать зависимость энтальпии от давления и температуры , положив , а также принять для , выражение
, (13.21)
называемое законом теплообмена Ньютона (здесь температуры внутри и вне трубопровода; коэффициент теплопередачи), то уравнение (13.20) можно преобразовать следующим образом:
.
Обозначая и , получаем:
или
. (13.22)
Здесь теплоемкость газа при постоянном давлении; коэффициент Джоуля-Томпсона.
Используя выражение энтальпии газа через внутреннюю энергию и другие параметры состояния
,
можно выразить эти коэффициенты через коэффициенты и :
|
;
.
Поскольку при движении газа в газопроводе , а , если (см. диаграммы на рис. 13.2), то эффект Джоуля-Томпсона состоит в дополнительном охлаждение газа за счет падения давления. Очевидно, что этот эффект проявляется только для реального газа, для которого . Как правило, значения коэффициента составляют К/МПа.
Упрощенное уравнение. Если в уравнении (13.22) пренебречь эффектом Джоуля-Томпсона, а также пренебречь измененим кинетической энергии и работой силы тяжести, то уравнение изменения энергии упрощается и приобретает вид:
. (13.23)
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© 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!