Cтраница 4
Решение системы уравнений переноса тепла потоком мазута ( 68) и передачи тепла в грунте при указанных законах изменения Гв и Тн и соответствующих условиях сопряжения может быть получено следующим образом. Представим исходные уравнения и граничные условия в комплексной форме и вследствие линейности задачи выделим постоянную и осциллирующую составляющие температуры мазута в трубопроводе и температурного поля грунта. Решение для стационарной составляющей известно, а решение краевой задачи для комплексной амплитуды осциллирующей составляющей температурного поля грунта выполним, перейдя к биполярным координатам и задав ранее уже применявшимся конформным преобразованием, Далее, выполнив усреднение масштабного коэффициента в уравнении и, где это необходимо, в граничных условиях, получим выражение для плотности теплового потока, которое затем используем при интегрировании уравнения переноса тепла в жидкости. [46]
При многократном изменении технологического режима работы горячего трубопровода температурное поле грунта описывается теми же выражениями. Например, для трубопровода тепловой поток изменился с q до q2, а затем до / з - Температурное поле грунта можно определить по выражению (4.207), в котором надо положить т0 То 0, а при наличии остановки перекачки формулы применяются без изменения. [47]
При проектировании и строительстве, эксплуатации инженерных сетей следует учитывать то обстоятельство, что большую часть времени они находятся в зоне грунта с отрицательной температурой. Это может вызвать, с одной стороны, замерзание транспортируемой жидкости, а с другой - протаивание мерзлого грунта в основании трубопроводов и расположенных вблизи сооружений. Полное и ясное представление о распределении тепловых потоков в грунте и о характере температурного поля в нем дает теплотехнический расчет, задачами которого являются: определение тепловых потерь трубопроводами; расчет температурного поля грунта вокруг трубопроводов; расчет падения температуры теплоносителя вдоль трубопровода; выбор толщины тепловой изоляции трубопровода. [48]
Дальгипро-трансом в 1968 г. моделированием на ЭВМ был дан прогноз глубины лротаивания-промерзания пород, скорости этих процессов с учетом инфильтрации атмосферных осадков под железнодорожными насыпями Байкало-Амурской магистрали на участке Ср. Дальневосточным Прометройниипроектом на гидроннтеграторе Лукьянова определялась динамика сезонного промерзания-оттаивания грунтов под влиянием второй очереди нефтепровода Оха - Комсомольск-на - Амуре. Расчетными методами в повседневной инженерной практике определяется динамика температурного поля грунтов под тепловым влиянием отдельно стоящих зданий и сооружений. [49]
Теплофизические характеристики грунта определены ранее для условий естественного теплового состояния. При проведении тепловых рас - 0 565 четов значения теплофизических характеристик грунта должны быть откорректированы с учетом его подсушивания при эксплуатации трубопроводов. Использование выражения (3.20) предполагает наличие известной зависимости коэффициента теплопроводности от температуры грунта, которая обычно определяется экспериментально для данного типа грунта. Однако более просто найти связь ЯГрЯгр ( 7гр) расчетным путем, используя данные замеров температурного поля грунта вокруг эксплуатируемого трубопровода. [50]
Предположение о квазистационарности теплообмена при остывании нефти в подземном трубопроводе основано на следующих особенностях исследуемого процесса: высокая инерционность тепловых процессов в грунте; отсутствие тепловой волны, что характерно для условий прогрева. Вследствие этого характер охлаждения грунта аналогичен в различных точках. Для проверки возможности использования предположения о квазистационарности процесса по формуле (2.69) были выполнены расчеты, результаты которых сравнивались с экспериментальными данными замеров температурного поля грунта вокруг нефтепровода Узень - Гурьев при его остановке. [51]
Трубопровод переменной тепловой мощности ( линейный источник тепла) уложен в грунт - полуограниченный массив. Изменение режима эксплуатации трубопровода вызывает изменение величины мощности теплового источника. Задача ставилась следующим образом: трубопровод, эксплуатирующийся в течение времени TI с мощностью теплового источника q, создает в грунте некоторое температурное поле; при изменении режима перекачки мощность теплового источника станет равной q; температурное поле грунта начнет изменяться. Требуется определить закон переходного температурного поля грунта. Решается уравнение теплопроводности для грунта с источником тепла при соответствующих начальных и граничных условиях. В результате определено температурное поле в грунте и на контуре трубы при изменении мощности теплового источника. [52]
Трубопровод переменной тепловой мощности ( линейный источник тепла) уложен в грунт - полуограниченный массив. Изменение режима эксплуатации трубопровода вызывает изменение величины мощности теплового источника. Задача ставилась следующим образом: трубопровод, эксплуатирующийся в течение времени TI с мощностью теплового источника q, создает в грунте некоторое температурное поле; при изменении режима перекачки мощность теплового источника станет равной q; температурное поле грунта начнет изменяться. Требуется определить закон переходного температурного поля грунта. Решается уравнение теплопроводности для грунта с источником тепла при соответствующих начальных и граничных условиях. В результате определено температурное поле в грунте и на контуре трубы при изменении мощности теплового источника. [53]
Пуск был осуществлен в феврале-марте 1960 г. В результата обработки данных по пуску В. Г. Котеном и X. Маметклычевым сделаны следующие выводы. Новые нефтепроводы окончательно создают температурное поле вокруг себя в течение 7 - 10 дней. Нефтепроводы, вновь вводимые в эксплуатацию в зимний период и предназначенные для перекачки подогретых вязких и высокозастывающих нефтей, первые 7 - 10 дней должны заполняться горячей водой или подогретыми низкозастывающими нефтепродуктами. Подчеркнем, что данные рекомендации получены на основании измерений температурного поля грунта вокруг трубопровода в течение короткого промежутка времени, поэтому они не являются общими. Прогрев трубопровода в течение 7 - 10 дней может оказаться очень дорогой операцией. [54]