1.6.2. Эффективность транспортировки энергоресурсов

Сравнительная экономическая эффективность различных видов транспорта изменяется в зависимости от масштаба транспорта, вида энергоресурса, расстояния транспортировки, и других факторов. Развитие линий электропередач и успехи в технике передачи элек­трической энергии по проводам предполагают детальное исследо­вание экономической эффективности других видов транспорта: же­лезнодорожного, трубопроводного, водного и т.д.

Транспортировка топлива осуществляется с помощью наземно­го, водного транспорта и по трубопроводам.

При транспортировке жидких и газообразных энергоносителей (нефти, природного газа, сжатого воздуха, горячей и холодной во­ды, пара) по трубопроводам энергия затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления, а также на сопротивление на подъем и на прохождение кривых.

Общее удельное сопротивление движению на всех видах транс­порта можно определить по следующей формуле:

C = C + С + C + С

где С_тр - удельное сопротивление трению; C_z - сопротивление от подъема; С_кр - сопротивление от прохождения кривых; С_ср - сопротивление от прохождения среды.

1) Сопротивление трению

На железнодорожном и автомобильном транспорте это сопро­тивление складывается от сопротивления качению между колесом и рельсом, а также шиной и покрытием дороги.

Коэффициент сопротивления качественно зависит от состояния дороги, диаметра колеса, давления воздуха в колесе и т.д.

Для асфальтобетона коэффициент сопротивления качению:

f_k = 0,01-0,02.

На щебенке fk = 0,03-0,05.

Для грунта fk = 0,06-0,07.

Для пашни, рыхлого снега fk = 0,15-0,3.

Коэффициент трения уменьшается с увеличением радиуса коле­са и с увеличением давления воздуха в колесе.

При возрастании скорости коэффициент сопротивления воздуха увеличивается пропорционально квадрату скорости.

Для водного транспорта сопротивление трения воды о смочен­ную поверхность корпуса судна зависит от скорости движения, формы и шероховатости поверхности судна и записывается сле­дующей формулой:

^стр ^- /тр ^{- S}C •

3) Сопротивление от прохождения кривых

На рельсовом транспорте это сопротивление возникает от тре­ния между гребнями колес и внутренней гранью наружного рельса. Оно образуется пропорционально радиусу поворота.

где /_тр - коэффициент трения воды о смоченную поверхность судна; /_тр лежит в диапазоне 0,0019-0,0044;

S_c - площадь смоченной поверхности судна;

р - плотность воды;

V - скорость судна относительно воды.

После преобразования получим:

С_тр - 0,088-V

Q

где L - длина судна;

Q - водоизмещение, т.е. вес воды, вытесненной корпусом судна.

На трубопроводном транспорте сопротивление трения возникает между движущейся жидкостью или газом и стенками трубы.

Этот коэффициент зависит от шероховатости трубы, ее диамет­ра, режима потока, вязкости.

Для ламинарного потока:

Сто _- К -V

^TP.лам "л ' '

наружный рельс

где К_л - коэффициент пропорциональности, зависящий от вязкости жидкости;

V - скорость движения потока.

2

Для турбулентного потока:

^СТР.турб ^{- К}Т ^{- V}

2) Сопротивление от подъема - сопротивление имеется на же­лезнодорожном, автомобильном, в трубопроводном, авиационном транспорте т.д.

Определяется высотой, на которую необходимо поднять энерго-

носитель.