Основні відомості

Визначити оптимальну довжину кінцевої ділянки магістрального газопроводу з точки зору його акумулятивної здатності, якщо задані: гранично допустимий тиск газу на початку трубопроводу Р_1max і в кінці Р_2max , МПа; мінімально допустимий тиск газу на початку трубопроводу Р_1min і в кінці Р_2min МПа; коефіцієнт гідравлічного опору ; відносна густина газу за повітрям ΔХ ; середня температура газу в трубопроводі Т_ср, К; зовнішній діаметр труби d_H, мм; товщина стінки трубопроводу , мм; початкова довжина кінцевої ділянки І_ко, км; крок оптимізації кінцевої ділянки Δl_К, км; витрата палива Q, млн.м³/доб; число кроків оптимізації n.

Вказівка. Оптимальна довжина кінцевої ділянки магістрального трубопроводу визначається по максимуму його акумулятивної здатності, яка досягається за кінцеве число кроків оптимізації послідовним наближенням.

1. Середній максимальний тиск по довжині трубопроводу

(6.42)

Примітка. В таблиці вихідних даних Р_2max задано початковим наближенням.

2. Середній максимальний коефіцієнт стискуваності газу по довжині трубопроводу

(6.43)

3. Усереднений максимальний тиск газу в кінці трубопроводу

(6.44)

де d_BH=d_H-2·δ;

Q, м³/год.,

l і d_H, d_B, м.

4. Перевіряється умова

(6.45)

якщо вихідна умова виконується, початкове наближення Р_2max прийняте по таблиці вихідних даних, замінюється середнім, обчисленим по формулі:

(6.46)

і робиться перехід до п.1. Обчислення Р_2max повторюються до невиконання умови (6.45), послідовним перебором по формулах (6.42), (6.43) , (6.44) і (6.45) .

Якщо умова (6.45) не виконується, переходять до п.5.

5. Середній мінімальний тиск газу в трубопроводі по умовах споживання

(6.47)

6. Середній мінімальний коефіцієнт стискуваності газу по довжині трубопроводу

(6.48)

7. Усереднений мінімальний тиск газу на початку трубопроводу

(6.49)

8. Перевіряється умова

(6.50)

Якщо умова виконується, то початкове наближення Р_2max, прийняте по таблиці вихідних даних,замінюють обчисленим по формулі

(6.51)

і переходять до п.5. Обчислення P_1min повторюють до невиконання умови (6.45) послідовним перебором по формулах (6.42), (6.48), (6.49), (6.50).

Якщо умова (6.50) не виконується, то переходять до пункту 9.

9. Визначається акумулююча здатність кінцевої ділянки трубопроводу за обчисленими значеннями Pcpmax, Pcpmin, Zcpmax, Zcpmin

(6.51a)

Р_ат =0.1 МПа .

10. Оптимальна довжина кінцевої ділянки газопроводу обчислюється по його максимуму акумулюючої здатності v_aкi. Для досягнення цієї мети необхідно використати циклічні обчислення по параметру 1_КІ з n кроків, заданих у таблиці вихідних даних. В кожному циклі сформулювати умови виділення v_aкimax і відповідного цьому значенню l_кі кінцевої ділянки

(6.52)

Примітка. В першому циклі приймається

Таблиця 6.16– Вихідних дані.

№	P1max, МПа		P2max, МПа	P1min, МПа	P2min, МПа	λ		Δ
1	3,0		6,25	4,0	1.25	0,009		0,5
2	3,2		6,34	3,75	1,34	0,01		0,56
3	3,5		7,55	4,1	2,0	0,096		0,63
4	3,6		7,45	3,56	2,5	0,02		0,51
5	3,1		6,37	3,84	1,89	0,017		0,54
6	3,7		7,4	3,45	1,9	0,019		0,7
7	3,6		6,46	3,58	1,73	0,012		0, 68
8	3,2		6,48	3,5	2,35	0,013		0,64
9	3,4		7,5	4,0	2,3	0,016		0,55
10	3,5		6,76	3,66	1,85	0,015		0,67
№	Tcр, °К	dH, мм	δ, мм	Q, млн. м3/добу.	lко, км		Δ lк, км	n
1	252	1020	11	32	30		1,0	10
2	273	1220	12	54	45		1,2	12
3	264	820	14	23	46		1,6	15
4	285	720	12	16	50		0,87	8
5	310	1420	17	75	36		0,9	14
6	306	920	13	35	38		0, 96	13
7	320	1020	13	64	44		1,1	21
8	327	820	11	27	51		0.85	22
9	330	1420	20	85	48		0,75	19
10	312	7 20	14	15	35		1,3	20

Таблиця 6.17– Вхідні дані

№	Схема	Переріз	Сила p, Н	Інтенсивність рівномірно розподіленого навантаження W,Н/мм2	Довжина l, мм	Координата a, мм	Допус­тиме напру­ження a, H/мм2	Модуль пружності і матеріалу балки , H/мм2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	1 2 3 4 1 2 3 4 3 2 3 4	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	5000 8000 5000 1000 5000 5000	4 6 8 10 12 16	1000 300 400 700 900 1200 500 600 500 500 1000 600	200 200 300 300	200 350 200 350 300 450 300 250 200 200 300 350	200000 175000 210000 200000 200000 175000 210000 210000 210000 200000 210000 200000

Задача № 6.10 Тема: Визначення об’єму суміші в трубопроводах при послідовному перекачуванні нафтопродуктів