Постановка задачі.

Річний обсяг перекачування нафти М млн.т/рік. Густина та кінематична в’язкість нафти кГ/м³ та сСт відповідно. Довжина трубопроводу L км, різниця геодезичних позначок кінця і початку трубопроводу z м, напір в кінцевому пункті H_к м. Скласти програму алгоритмічною мовою та побудувати графічний алгоритм для підбору основного та підпірного насосів, визначення кількості насосних станцій та фактичної продуктивності нафтопроводу, побудувати характеристику насосної станції. Визначення гідравлічної характеристики трубопроводу організувати в процедурі. Сформувати файл для збереження результатів обчислення.

Таблиця 6.22 - Вхідні дані

№	М млн.т рік	кг/м3	сСт	L км	м	Hк м	мм	Pдоп мПа
1	0,9	800	17	330≤L≤340 ∆L=0.5	106	30	2194	9,8
2	1,5	850	14	295≤L≤315 ∆L=2	72	28	2735	8,3
3	2,1	820	6	406≤L≤416 ∆L=2	-56	40	3256	7,4
4	2,8	840	22	509≤L≤519 ∆L=2	49	26	3776	6,4
5	3,7	880	10	423≤L≤443 ∆L=0.5	86	32	4266	6,4
6	5,6	870	16	308≤L≤318 ∆L=0.5	-80	38	5307	6,1
7	10,7	860	23	394≤L≤404 ∆L=0.5	54	35	6308	5,5
8	14,4	815	8	496≤L≤506 ∆L=0.5	17	31	7209	6,1
9	21	810	30	402≤L≤408 ∆L=0.2	-36	39	82011	5,9
10	35	825	27	517≤L≤520 ∆L=0.2	92	29	102014	5,9

Задача №6.15 Тема: Гідравлічний розрахунок колектора

Основні відомості

Дана задача розв’язується графоаналітичним методом. Нам необхідно задатися рядом значень діаметра колектора (5-10 значень) і для кожного з них визначити втрати тиску в колекторі.

Втрати тиску в трубопроводі знаходимо з формули Дарсі-Вейсбаха:

(6.112)

де λ – коефіцієнт гідравлічного опору; l – довжина колектора, м; d – діаметр колектора, м; V – швидкість руху нафти в колекторі, м/с; ρ – густина нафти, кг/м³.

Коефіцієнт гідравлічного опору визначається з наступних співвідношень:

, при Re≤2320 (формула Стокса)

, при 2320<Re≤10*d/Δ (формула Блазіуса)

, при 10*d/Δ <Re≤500*d/Δ (формула Альтшуля)

, при 500*d/Δ <Re (формула Шифринсона)

де Re – число Рейнольдса; Δ – шорсткість труб, м (приймаємо для стальних ненових труб в діапазоні 0,15-0,3 мм ); d – діаметр колектора, м.

Число Рейнольдса визначається з наступної формули:

,

(6.113)

де V – швидкість руху нафти в колекторі, м/с; d – діаметр колектора, м; ν – кінематична в’язкість нафти, м²/с.

Густина нафти при заданій температурі t:

,

(6.114)

де ρ₂₀ – густина нафти при 20 ⁰С; t – температура, при якій необхідно знайти густину нафти, ⁰С; α – коефіцієнт температурного розширення нафти (приймаємо α=0,0007 1/⁰С).

Швидкість руху нафти в трубопроводі визначаємо з наступної формули:

,

(6.115)

де Q – витрати нафти, м³/с; S – площа поперечного перерізу колектора, м².

Витрата нафти:

(6.116)

Площа поперечного перерізу трубопроводу:

(6.117)

Далі будуємо графік залежності втрат тиску в колекторі від діаметра колектора, тобто ΔР(d).

З іншої сторони ми можемо знайти втрати тиску в колекторі з умови завдання, тобто:

(6.118)

де Р₁ – тиск на вході в резервуар, Па; Р₂ – тиск на виході із сепаратора, Па.

Із графічної залежності визначаємо діаметр колектора, який відповідав би заданому значенню втрат тиску в колекторі ΔР.