Cтраница 3
Моделирование течения жидкостей, проявляющих сложные реологические свойства при температуре окружающей среды ( теряют свойство текучести) - весьма сложный и трудоемкий процесс. С учетом накопленного опыта в изучении процессов теплообмена трубопроводов с окружающей средой и последних исследований в гидродинамике разработаны программы для ПК, позволяющие моделировать режимы работы неизотермического трубопровода. Это моделирование производится на основе численного решения нестационарных нелинейных уравнений движения и энергии с неопределенной областью решения. Основой построения уравнений движения и энергии служит аппроксимационная реологическая модель, при помощи которой можно сравнительно точно описать поведение жидкостей при различных температурах. [31]
Описанная выше модель динамики теплообмена отражает основные особенности технологических процессов перекачки, однако пренебрежение рядом членов в исходной постановке задачи требует необходимого обоснования. Кроме того, используется допущение о возможности применения метода смены стационарных состояний для расчета температурных полей в изоляции трубопровода. Поэтому целесообразно провести тщательный анализ процессов динамики теплообмена в неизотермическом трубопроводе на основе более общей постановки задачи. [32]
Объяснить подученные результативно / 347 можно попыткой автора обобщить одной - зависимостью сильно различающиеся по овоим свойствам типы грунтов. Это подтвервдается и большой погрешностью при расчетах по обобщенной зависимости работы / 337 - для песка, глины, суглинка, супеси, песчаника и известняка Сом. Завноимости для разных типов грунтов, предлагаемые в / 33J7, часто рекомендуются для приближенных тепловых расчетов неизотермических трубопроводов. В остальных зависимостях эмпирические коэффициенты необходимо уточнить по мере накопления экспериментального материала. [33]
Начиная с точки Б, потери снова возрастают, так как дальнейшее повышение температуры практически не влияет на вязкость. В этой области рост величины Q ведет к повышению потерь. Объясняется это тем, что если для изотермического трубопровода переход из одного режима в другой при увеличении расхода происходит сразу на всей длине трубопровода ( что теоретически приводит к возникновению резкого скачка), то для неизотермического трубопровода каждому расходу соответствует своя длина турбулентного участка ZT, которая изменяется от 0 до I. Таким образом для горячего нефтепровода характерны три зоны. Зона / является не рабочей, так как расходы в ней очень малы. Если максимальный напор насосов превышает максимальные потери на трение ( Нл Н), то уменьшение величины Q в любой зоне опасности не представляет. Зона / / / является основной рабочей зоной работы трубопровода, где на кривой 2 располагается точка В пересечения характеристик насосной станции и нефтепровода, работающих обычно при турбулентном режиме. [34]
В случае необходимости рассмотрения теплообменных процессов добавляется еще теплофизика грунтов. Исторически так сложилось, и эта тендгчция сохраняется до настоящего времени, что теплофизика грунтов развивается как один из разделов вшеперечисленных дисциплин, т.е. при проведении исследований используются физические определения, классификации и методы изучения, принятые в той или иной науке о грунтах. Многие ценные сведения о тепловых процессах в грунтах были получены в почвоведении, что также сделало эти исследования специ - фичными. По этой причине обобщение и анализ многих полученных результатов весьма затруднены. Магистральные трубопроводы являются протяженными инженерными объектами. Трасса трубопровода составляет десятки и тысячи километров. Поэтому практически всегда приходится рассматривать взаимодействие трубопровода с разнородными по теплофи-зическим свойствам грунтами. Глубина заложения магистральных трубопроводов по СНиП равна 0 8 м над верхней образующей для диаметров до 1000 мм и I м - для диаметров 1000 мм и более. В связи с этим тепло-гидравлические режимы эксплуатации в зйачительной степени определя - ются климатическими условиями региона, где проложен трубопровод. Обеспечение надежного прогнозирования тешюгидравлических режимов неизотермических трубопроводов в таких условиях является достаточно сложной инженерной задачей. Это относится как к проектированию, так и к эксплуатации трубопроводов. [35]