4.Уравнение Бернулли для идеальной и вязкой жидкости. Геометрическая и энергетическая интерпретация слагаемых уравнения Бернулли.

За основу гидравлических расчетов трубопроводов принимается уравнение Бернулли, частный случай выражения закона сохранения энергии, которое для идеальной жидкости имеет вид:

где Р₁, Р₂ - давления в сечениях 1 и 2, Па;

ρ- плотность, кг/м³;ω₁, ω₂, - средние линейные скорости в сечениях 1 и 2, м/с; g- ускорение свободного падения, м/с².Каждый член уравнения имеет размерность высоты и носит соответствующее название: Zi - определяет высоту положения различных точек линии тока над плоскостью сравнения, геометрический напор; удельная потенциальная энергия положения. - называется пьезометрическим напором (пьезометрической высотой),представляет собой высоту, на которую могла бы подняться жидкость при отсутствии движения - носит название скоростного напора. - носит название гидродинамического напора Уравнение Бернулли является выражением закона сохранения механической энер­гии движущейся жидкости, по этой причине все части уравнения представляют собой ве­личины удельной энергии жидкости:z - удельная энергия положения, - удельная энергия давления, - удельная потенциальная энергия, - удельная кинетическая энергия - удельная механическая энергия. Сумма всех трех напоров определяет запас полной механической энергии потока в соответствующем сечении, отнесенной к единице силы тяжести, и называется полным напором H:

Реальная жидкость обладает вязкостью. В уравнении Бернулли появляется слагаемое, учитывающее потери энергии вследствие гидравлических сопротивлений на участке 1-2:

где h_П– напор на преодоление путевых сопротивлений, то есть на преодоление сил трения и местных сопротивлений трубопроводов. h_П=h_Т + h_М, где h_Т – потеря напора за счет преодоления сил трения по длине трубопровода; h_М - потеря напора за счет местных сопротивлений.

При Z₁ =Z₂ и ω₁= ω₂

Напорная линия всегда падает, а пьезометрическая может опускаться и подниматься ( по направлению потока). Подъем линии должен быть в местах увеличения площадей поперечных сечений потока, где скорость уменьшается, а давление увеличивается.

№ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11

1.Порядок производства вскрышных работ на действующих нгп

При ремонте трубопровода технологические операции выполняются в следующем порядке: оформление отвода земель и разрешительных документов на производство работ в охранной зоне; уточнение положения трубопровода (с помощью специальных приборов – трассоискателей); планировка полосы отвода в зоне движения машин, снятие плодородного слоя почвы и перемещение его во временный отвал; разработка траншеи до нижней образующей трубопровода;

При ремонте вскрытие трубопровода производится по двум схемам

1) при ремонте с подъемом он вскрывается до нижней образующей;

2) при ремонте без подъема (с подкопом) трубопровод должен быть вскрыт ниже нижней образующей на глубину не менее 1 м (рис. 4.3, б).

При механизированном способе выполнения ремонтных работ размеры траншеи должны быть достаточными для свободного перемещения по трубе очистных и изоляционных машин. Ширина траншеи по низу должна быть не менее D_H + 1,0 м.

При разработке траншеи специальными вскрышными экскаваторами ее ширина по низу:

b = D_H + 2k,

где D_H — наружный диаметр трубопровода; k — ширина режущей кромки рабочего органа машины.

При разработке траншеи одноковшовым экскаватором b = D_H + 2k + 2,

где  — расстояние от режущей кромки экскаватора до трубы,  = 0,150,2.

Траншеи с вертикальными стенками без крепления разрабатываются в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на следующую глубину (м).

В насыпных песчаных и гравийных грунтах, не более..................... 1

В супесях, не более............................................................................... 1,25

В суглинках и глинах, не более........................................................... 1,5

В особо плотных грунтах, не более.................................................. 2,0

Ремонтный котлован предназначен для выполнения работ в месте вырезки «катушки», поэтому его размеры должны обеспечить нормальную и безопасную работу ремонтного персонала.

Длина котлована определяется из расчета:

L=  + (2  3)м,

где  - длина заменяемого участка (м), но не менее диаметра нефтепровода, причем расстояние от конца заменяемого участка до прилегающей торцовой стенки котлована должна быть не менее 11,5 м.

Ширина котлована определяется из условия обеспечения расстояния между трубой, и стенками котлована не менее 1,5м.

Расстояние от нижней образующей трубы до дна котлована должно быть не менее 0,6 м. Отвал грунта, извлеченного из котлована для предотвращения падения его в котлован, должен находиться не менее 1 м от края котлована.

Котлован необходимо оборудовать приставными лестницами из расчета по две лестницы на каждую сторону торца котлована.