Основні відомості. Скласти програму алгоритмічною мовою та побудувати графічний алгоритм для підбору діаметра нафтового колектора

Постановка задачі

Скласти програму алгоритмічною мовою та побудувати графічний алгоритм для підбору діаметра нафтового колектора, який би забезпечував пропускну здатність заданої кількості нафти від сепаратора до резервуару. Визначення густини нафти при заданій температурі організувати в процедурі.

Сформувати файл для збереження результатів обчислення.

Таблиця 6.23 - Вхідні дані

№	Тиск на виході із сепаратора, МПа	Тиск на вході в резервуар, МПа	Довжина колектора l, м	Густина нафти при 20 °С, кг/м³	Кінематична в'язкість нафти, м²/с	Температура нафти в колекторі, °С	Витрата нафти, т/добу
1			30≤l≤40 ∆l=0.5		3,6·10^-6
2	4,6	3,8	50≤l≤60 ∆l=0.25		5,2·10^-6
3	4,2	3,5	60≤l≤70 ∆l=0.25		6,1·10^-6
4		2,8	80≤l≤90 ∆l=0.5		6,5·10^-6
5	3,8	2,2	100≤l≤140 ∆l=0.5		5,8·10^-6
6	3,5	1,2	120≤l≤140 ∆l=0.5		5·10^-6
7	3,2	1,4	140≤l≤150 ∆l=0.5		4,8·10^-6
8		1,6	160≤l≤170 ∆l=0.5		5,9·10^-6
9	2,7	1,2	180≤l≤190 ∆l=0.5		3,5·10^-6
10	2,5	1,0	200≤l≤210 ∆l=0.5		3,4·10^-6

Задача № 6.16 Тема: Гідравлічний розрахунок магістральних нафтопроводів згідно з нормами технологічного проектування

Гідравлічні розрахунки трубопроводів здійснюються з метою розв'язання трьох основних задач:

- визначення необхідного напору на початку трубопро­воду (або тиску на викиді насоса);

- визначення пропускної здатності трубопроводу;

- визначення необхідного діаметра трубопроводу.

Основні розрахункові формули:

- рівняння Бернуллі;

- рівняння постійності витрати;

- формула Дарсі-Вейсбаха та залежності для визначення коефіцієн­тів, які входять в цю формулу.

В загальному вигляді необхідний напір на початку трубопроводу

(6.119)

або

(6.120)

де - статичний напір;

Виразимо втрати напору через витрату рідини

(6.121)

Тоді

(6.122)

Рівняння(6.119) є основним рівнянням для гідравлічних розрахунків трубопроводів. При турбулентному режимі залежність Н_необх = f(Q) є квадратична парабола з початком в точці ординати а (рисунок 6.1). Якщо а=0, то цю залежність називають характеристикою трубопроводу. При а<0 (має від'ємне значення) точка А перетину параболи з віссю абсцис (рисунок 6.1) визначає пропускну здатність самопливного трубопроводу (Н = 0) і

.

Рівняння (6.119) розв'язується аналітично як для ламінарного, так і для турбулентного рухів рідини.

Пропускна здатність трубопроводу визначається із зале­жності (6.120), в лівій частині якої заданий напір

(6.1123)

де l_р - розрахункова довжина трубопроводу.

Рівняння (6.120) аналітично розв'язується, якщо відомо, що режим руху ламінарний. Для турбулентного режиму при невідомій швидкості рівняння прямого розв'язку немає і для визначення витрати (пропускної здатності трубопроводу) використовують один із трьох можливих способів його розв'язання.

Рисунок 6.1

Перший - метод наближень. Приймаємо наближене значення коефіцієнта гідравлічного опору в межах 0,02-0,035 (з даних практики). Тоді з рівняння (6.120) визначаємо Q₁ і перевіряємо правильність вибору : розраховується режим руху рідини (Rе) і фактичне (при (Q₁) значення (знаючи Re _I iRe _II).

Якщо | - |<0,0001, то розрахунок закінчений. Якщо дана умова не виконується, то задаємося значенням , яке, як правило, дорівнює .

Рисунок 6.2

Другий - графоаналітичний метод. При цьому будується гідравлічна характеристика трубопроводу - графічна залежність Н_необх. = f(Q). Задаються 4-5 значеннями витрати і визначають втрати напору. Для ко­жного значення Q, використовуючи формулу (6.121), знаходять необхід­ний напір. З графічної залежності Н_необх.= f(Q) за даним напором визначають витрату (рисунок 6.2).

Третій – метод визначення режиму руху рідини із спів­відношення заданого і критичних напорів.

Алгоритм розв'язку:

- розраховують Q_кр , Q₁ і Q ₂ із співвідношення , приймаючи значення , і ;

- для відомих значень витрати обчислюємо H_кр, Н₁, Н₂;

- порівнюючи значення заданого напору Н з визначеними, встановлюємо зону турбулентності, для якої відомі степеневий показник режиму т і стала ;

- з узагальненої формули Лейбензона

(6.124)

визначаємо пропускну здатність Q.

Дата добавления: 2015-08-31