Теплофизическая характеристика - грунт
Cтраница 3
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. [31]
Коэффициент теплопередачи К от газа в окружающую среду зависит от условий прокладки трубопровода. При подземной прокладке К зависит от глубины заложения газопровода и теплофизических характеристик грунта, которые определяет коэффициент теплопроводности грунта А гр. [32]
Измерения теплофизических характеристик выполняются непосредственно в поле без нарушения естественной структуры и теплового состояния грунта ( в основном зондовыми методами) или в лабораторных условиях с использованием отобранных по специальной методике образцов грунта. Лабораторные измерения отличаются большей точностью, с их помощью можно выявить и оценить зависимость теплофизических характеристик грунта от определяющих факторов, прогнозировать их будущие изменения. Однако при лабораторных измерениях неизбежно происходит нарушение естественной структуры и влажности грунта, что искажает результаты. Измерения ХГр, агр и Сгр выполняют для образцов из грунтов, отобранных при изыск. [33]
Применительно к грунтам, которые также относятся к классу дисперсных материалов, использование всех рекомендуемых критериев весьма затруднено. Накопленный опыт по экспериментальному изучению теплового взаимодействия трубопроводов с окружающим грунтом сравнительно малой влажности показывает, что теплофизические характеристики грунта ( коэффициенты тепло - и температуропроводности) можно принимать осредненными. Безразмерные критерии подобия, рассчитанные при постоянных средних коэффициентах теплопроводности и температуропроводности, в этом случае с достаточной точностью для инженерных целей описывают физику процесса. Массообменные характеристики изменяются в более широком диапазоне даже для одного и того же типа грунта. [34]
Возможен и другой способ. Таким образом, исходя из максимально возможной точности измерения ЯГр, агр, Сгр, следует оценить необходимость учета тех явлений в процессе теплообмена трубопровода с окружающей средой, влияние которых на конечный результат заведомо меньше, чем погрешность определения теплофизических характеристик грунта. В результате появляется возможность упростить расчетные формулы. [35]
При освоении Западно-Сибирского нефтегазового региона возникли новые теоретические и практические задачи, которые успешно решаются и воплощаются в жизнь при строительстве и последующей эксплуатации газопроводов. В предлагаемой книге сделана попытка обобщить уже имеющийся опыт эксплуатации газопроводов Западной Сибири, разработать рекомендации и предложения по совершенствованию КС, рассмотреть особенности работы газотранспортных систем, прокладки и эксплуатации как линейной части, так и КС, изменение характеристик работы линейной части и энергетического оборудования в годовом цикле эксплуатации. Приведены теплофизические характеристики грунтов Западной Сибири. Рассмотрены задачи неизотермического транспорта газа и изменение характеристик газопроводов при их эксплуатации в условиях низких температур. Освещены вопросы работы систем охлаждения газа. Изложены методики упрощенных тепловых расчетов систем охлаждения, которые могут быть полезны эксплуатационному персоналу КС при выборе систем регулирования охлаждения газа. Разработаны и сопоставлены различные системы регулирования систем охлаждения газа и дана их технико-экономическая оценка. В целях повышения надежности работы энергетического оборудования обобщен опыт диагностики ГПА. Приведены некоторые результаты диагностирования энергетического оборудования, разработаны методики диагностирования ГПА и определения основных характеристик турбин по газотермодинамическим параметрам. Проанализированы возможности применения виброакустической диагностики силовых агрегатов, даны оценка и сопоставление различных методов диагностирования и рекомендации по применению методов на КС. В заключительной части дан некоторый технико-экономический анализ работы газотранспортных систем. Целью данной книги является ознакомление работников газовой промышленности с задачами и проблемами, которые возникают при эксплуатации газотранспортных систем Западной Сибири. [36]
Это, естественно, дает погрешности тепловых расчетов. Для определения теплофизических характеристик грунта по методу модулирующих функций необходимо умножить дифференциальное уравнение теплопроводности грунта на ядро преобразования и проинтегрировать в пределах изменения аргументов. [37]
Исследования проводились на второй нитке нефтепровода Узень - Гурьев на участке 131 - 365 км. Для снятия теплофизических характеристик грунта и нефти были оборудованы два замерных пункта 308 - 365 км, в начале и конце участка лупинга. [38]
Для определения тешюфизических характеристик различных типов грунтов ( песчаных, глинистых, суглинков и др., как мерзлых, так и талых) предложено большое число полуэмпирических и эмпирических зависимостей. Однако расхождения в результатах расчетов по различным зависимостям составляют до 100 %, а иногда и более. Поэтому наиболее целесообразным представляется непосредственное экспериментальное определение теплофизических характеристик грунтов для получения достоверных данных и последующего их использования при тепловых расчетах. [39]
В процессе экспериментов неоднократно в определенной последовательности изменяли расход при сохранении температуры подогрева, а также меняли этц два параметра одновременно. Приведенные на них данные показывают, что изменение скорости сопровождается перераспределением температуры транспортируемого продукта. Продолжительность переходного процесса зависит от параметров перекачки, теплофизических характеристик грунта и для условий эксперимента достигла около суток. При Г 20 - г 25 ч изменения температуры происходят весьма медленно, а ее абсолютная величина уже близка к новому установившемуся значению. Интенсивность изменения температуры мазута различна в разных точках трубопровода и заметно зависит от пропускной способности. В начальных сечениях температура стабилизируется значительно быстрее по сравнению с конечными сечениями. С увеличением длины трубопровода и уменьшением скорости перекачки продолжительность переходного процесса возрастает. [40]
Однако и в случае использования ЭВМ при формулировке задачи приняты достаточно существенные допущения. В действительности его значение изменяется во времени из-за изменения температурного поля грунта. Авторами обсуждается влияние различных факторов, таких как изменение теплофизических характеристик грунта, глубины заложения, наличия снежного покрова и слоя растительности на условия теплообмена нефтепровода с окружающим грунтом. Выполнены расчеты изменения температуры нефти по сечению трубопровода в процессе остывания при остановке перекачки. [41]
Сравнение результатов расчетов показывает существенную зависимость скорости промерзания от выбора аппроксимации для задания коэффициента теплопроводности грунта. В то же время для режима оттаивания отклонений в величине протаявшего слоя практически не наблюдается. На основании этого напрашивается вывод об осторожности в применении тех или иных зависимостей для задания теплофизических характеристик конкретных грунтов. [43]
По длине трассы толщина снежного покрова сильно изменяется. Поэтому теплообмен будет различным на разных участках, а следовательно, будут изменяться и теплофизические свойства грунта. Кроме того, необходимо учитывать, что при высокой температуре нефти происходит оттаивание снега над трубопроводом. В этом случае теплофизические характеристики грунта резко изменяются не только потому, что грунт находится в талом состоянии, но и из-за дополнительного увлажнения. Теплопотери трубопровода при этом значительно возрастут. Не представляется возможным учесть влияние всех факторов, определяющих весьма сложный процесс перемещения влаги в грунте и, таким образом, оценить сезонное изменение коэффициента теплопроводности грунта. Экспериментальное определение ЯГр из-за большого объема работ также затруднительно. В связи с этим во многих случаях и особенно для трубопроводов, условия работы которых из года в год изменяются незначительно, может быть полезен метод, согласно которому изменение коэффициента теплопроводности определяется по диспетчерским данным эксплуатации за предыдущие годы. Такие данные, кроме того, могут быть использованы при проектировании новых трубопроводов с близкими условиями работы. Таким образом, материалы, накопленные для различных трубопроводов, позволят более обоснованно подходить к выбору тешюфизических свойств грунта. [44]
Основное достоинство применения специального математического аппарата для определения тешюфизических характеристик грунтов состоит в том, что оно позволяет ограничить объем полевых измерений, а во многих случаях полностью их исключить, используя информацию метеостанций. В зависимости от вида интегрального преобразования различают И-метод, Р - метод, метод модулирующих функций. В указанной работе даны алгоритмы и примеры их реализации на ЭВМ и с помощью ручного счета различными методами для решения обратных задач подземной гидродинамики. Применение метода решения обратных задач с использованием интегральных преобразований для определения теплофизических характеристик грунта не вызывает затруднений, поскольку дифференциальные уравнения диффузии и теплопроводности идентичны. [45]
Страницы: 1 2 3 4