SRS_6

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева

Институт Геологии и нефтегазового дела имени К. Турысова

Кафедра Эксплуатация и обслуживание месторождений нефти и газа

СРС №6

	Качество выполнения работ	Диапазон оценки	Получено в %
1	Не выполнено Отсутствие на занятиях	0%
2	Выполнение и активность обучающегося	0-50%
3	Оформление	0-20%
4	Умение пользоваться справочной литературой	0-5%
5	Умение пользоваться техническими средствами	0-5%
6	Защита работы	0-20%
	Итого	0-100%

Преподаватель: Байдельдина О. Ж.

Студент: Абдулов М.Р.

Специальность: 5B070800

Группа: НДБ-11-3р

Алматы 2014

В начало сборного коллектора длиной L км, диаметром D м подают товарную нефть в количестве G т/ч, динамической вязкостью μ мПа*с и плотностью ρ кг/м³. Из сборного коллектора нефть отбирают в двух точках, соответственно, q₁ т/ч и q₂ т/ч.

Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти, следующие l₁ км, l₂ км. Определить общий перепад давления, если известно начальное давление P_н МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет.

Задания по вариантам приведены в таблице 6.1.

Вариант №1

Дано:

L = 10 км; D = 0.205 м; G = 180 т/ч; μ = 45 мПа*с; ρ = 870 кг/м³; q₁ = 30 т/ч,

q₂ = 40 т/ч, l₁ = 3,5 км; l₂ = 1 км; P_н = 1.8 МПа; D = 0.15 мм

Найти:

ΔР =?

Решение:

Алгоритм решения данной задачи заключается в представлении сложного трубопровода состоящим из нескольких участков, различающихся по величине расходов. Каждый участок рассчитывается отдельно как простой трубопровод (см. задачу 5.1). Общий перепад давления равен сумме потерь давления по участкам.

Вначале определяют скорость нефти до первой точки отбора

v₁ = G / (S ρ) = 4 * 180 / (3600 * 3.14 * 0.205 ² * 870 * 10 ^-3) = 1.74 м/с.

Re₁ = v₁ * d / ν = v₁ * d * ρ / μ = 1.74 * 0.205 * 870 / 45 / 10^{- 3} = 6896

Режим движения на данном участке турбулентный, так как

2300 < 6896< 10 * 0.205 / 0.13 / 10^-3

2300 < 6896 < 13666 (зона Блазиуса).

Коэффициент гидравлического сопротивления λ определяют для каждого участка в отдельности.

λi = 0.3164 / Re ^0.25 = 0.3164 / 6896 ^0.25 = 0.034

Потери давления на первом участке определяют по формуле:

Δp = p₁ - p₂ = λ * L * v ² * ρ / D / 2Δp₁ = 0.034 * 3500 * 1.74 ² * 870 / 0.205 / 2 = 0.76 МПа

Для определения потерь давления на втором участке вначале рассчитывают скорость потока нефти

v₂ = (G - q₁) / S / ρ = (180 - 30) * 4 / (3600 * 3.14 * 0.205 ² * 870 * 10 ^{- 3}) =

1.45 м/с

Re₂ = v₂ * d * ρ / μ = (1.45 * 0.205 * 870) / (45 * 10 ^{- 3}) = 5746

Режим движения на данном участке турбулентный, так как

2300 < 5746 < 13666 (зона Блазиуса).

Коэффициент гидравлического сопротивления

λ₂ = 0.3164 / 5746 ^0.25 = 0.036

Потери давления на втором участке

Δp₂ = 0.036 * 1000 * 1.45 ² * 870 / 0.205 / 2 = 0.16 МПа

Скорость нефти на третьем участке:

v₃ = [G - (q₁ + q₂)] / S / ρ = [180 - (30 + 40)] * 4 / (3600 * 3.14 * 0.205 ² * 870 *

* 10 ^-3) = 1.06 м/с

Re₃ = v₃ * d * ρ / μ = (1.06 * 0.205 * 870) / 45 / 10 ^{- 3} = 4201

Режим движения на данном участке турбулентный, так как

2300 < 4201 < 13666 (зона Блазиуса).

Коэффициент гидравлического сопротивления

λ₃ = 0.3164 / Re ^0.25 = 0.3164 / 4201 ^0.25 = 0.039

Потери давления на третьем участке

Δp₃ = 0.039 * 3500 / 0.205 * 1.06 ² / 2 * 870 = 278000 Па = 0.32 МПа

Общий перепад давления получают при сложении перепадов на отдельных участках

Δp = Σ p_i = 0.76 + 0.16 + 0.32 = 1.24 МПа

Вывод:

В данной практической работе необходимо провести гидравлический расчет сложного трубопровода. Гидравлический расчет сложного трубопровода - это расчет простого трубопровода по отдельным участкам и получение общего перепада давлений.

При решении задачи необходимо было найти режим движения жидкости, он оказался турбулентным, на всех участках. По значению числа Рейнольдса и по формуле Блазиуса мы нашли коэффициент сопротивления.

В данной задаче необходимо было найти общий перепад давления, он равен 1.24 МПа.