Режими на работа на газопроводите

Минно-геоложки университет “Св. Иван Рилски”, Катедра "Сондиране и добив на нефт и газ“, www.mgu.bg

Режими на работа на газопроводите

Мартин Бояджиев

МГУ “Св. Иван Рилски”


При стационарен режим на работа масовият разход (kg/s) остава постоянен във всички сечения на газопровода.

Обемният разход Q (m3/s) скоростта се увеличават от началото към края на газопровода.

Разпределението на налягането по дължина на газопровода при изотермичен режим се определя по:

Стационарен режим на работа

Xd

TRzMPP cpcp

x ..

......1652

2

)0(2

)(2


Масовият разход се изразява чрез началното и крайното налягане:

LTRz

dPPM KH

....

).(.4

522

В система SI за търговския разход се получава:

....

).(.0384,0

522

LTz

dPPQ KH


За магистрални газопроводи:

2,0).2

.(067,0d

k

Ако движението не е изотермично, то за определяне на температурата по дължина се използват формулите на Шухов

)1.(.

.. .. XaKHt

XaoHo e

La

PPDeTTTTx

pCM

da

.

..

)ln( )

oK

oH

KHocp

TT

TTTT

TT


Преходните или наречени още нестационарни процеси се наблюдават при преминаване от един към друг режим на транспорт на газа.

При тях газодинамичните параметри на потока в различните сечения не са постоянни величини и се променят във времето.

Доколкото газа е свиваема среда, то плътността му зависи и от налягането и от температурата.

За описанието на нестационарните режими се използва не само закона за запазване на масата, но и закона за превръщане на енергията.

Нестационарен режим на движение


Нестационарното движение се описва със следните диференциални уравнения с частни производни, които отразяват основните закони на физиката:

уравнение на непрекъснатост (Закон за Запазване на Масата)уравнение на движение на телата Закон за Движение (2 закон на Нютон)Уравнение за пренос на топлина (Закон за Съхранение на Енергията)

2

..

.4

.).().(

1)(Re,).(

0

22 v

dv

Pe

xe

t

dkvP

xt

vx

v

t

BTBT


Безкрайномалките колебания на параметрите на газа се разпространяват по дължина на газопровода със скорост „с”- адиабатна скорост на звука:

- показател на адиабатата, с ≈ 400 м/сTRzc ...

vp CC /

Ако скоростта на газа е значително по-малка от скоростта на звука, или числото на Мах (v/c<<1) , то може да се пренебрегне влиянието на колебанията на температурата в/у параметрите на газа и уравнението се опростява:

.

..2....

0..

222

Pd

qc

x

P

t

q

x

qc

t

CTCT

CT


За магистралните газопроводи може да се пренебрегне инерционните сили на газа тъй като:

x

P

t

qCT

.

Приема се че движещата сила – градиента на налягането се уравновесява само от силите на триене във вътрешната повърхност на тръбата:

...2

...2

22

Pd

qc

x

PCT

В този случай системата се свежда до решаването на едно уравнение от типа на топлопроводимост:

2

2222 ),(.

1),(

x

txPa

ttxP


ОСНОВНИ ФОРМУЛИ ЗА РЕШАВАНЕ НА НЕСТАЦИОНАРНИ ЗАДАЧИ

Параметри на изтичане

Ако: 11*

k

k

at k

k

P

Pследва критичен режим на изтичане

11.*

k

k

c k

kPP 1

2.*

k

TTc

1

...2

k

TRkvc

1

...2.

1

2

)/ln(.

1

11

k

TRk

k

PP

S

Vt

k

to

c


ОСНОВНИ ФОРМУЛИ ЗА РЕШАВАНЕ НА НЕСТАЦИОНАРНИ ЗАДАЧИ

Параметри на изтичане

Ако: следва докритичен режим на изтичане

11*

k

k

at k

k

P

P

k

k

ac P

PTT

1

*.*

k

k

aP

P

k

TRkv

1

*1

1

*...2

1...2

)/,/,(.2

kTRk

ppppkF

S

Vt ata

c*

2.

1..33,1

TRS

Vt

c

Рс=Ра

Благодаря за вниманието,

Следва задачата:

Режими на работа на газопроводите

Documents

Transcript of Режими на работа на газопроводите