Изменение температуры по длине трубопровода

 

В общем случае изменение температуры нефти и газа по длине трубопровода происходит за счет теплообмена с окружающей средой, тепла трения потока и дросселирования.

Для случая течения нефти влияние дросселирования незначительно и в расчетах учитываются только теплообмен и тепло трения

 

,

 

где t₀ – температура окружающей среды, град. С;

t₁ – температура нефти в начале трубопровода, град;

x - расстояние от начала трубопровода до места определения температуры нефти, м;

a – коэффициент, характеризующий интенсивность снижения температуры нефти при ее движении в трубопроводе,

 

,

 

где k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.град);

D – диаметр трубопровода, м;

c_M - удельная теплоемкость нефти, Дж/(кг^. град);

М - массовая производительность нефтепровода, кг/с.

 

Изменение температуры газа в значительной мере зависит от снижения давления:

 

 

где D_i – коэффициент Джоуля – Томсона, К/МПа.

Таким образом изменяется температура нефти и газа за счет теплообмена с окружающей средой и дросселирования.

ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа №2.1

Определение физических свойств нефти.

Цель работы.

Определения плотности, вязкости, коэффициента теплопроводности и теплоемкости нефти при известных условиях работы нефтепровода.

2. Задачи работы:

- изучение физического смысла плотности и вязкости нефти, теплоемкости и теплопроводности;

- выбор расчетных формул и разработка алгоритма расчета;

- определение вязкости и плотности нефти.

Условие работы.

По нефтепроводу транспортируется нефть, плотность которой при кг/ и вязкость при и , соответственно, cCт и сСт (N- номер варианта студента). Средняя температура нефти в нефтепроводе t=0.5N градусов Цельсия. Определить плотность, кинематическую и динамическую вязкости, коэффициент удельной теплоемкости и теплопроводности при средней температуре нефти в нефтепроводе. Плотность нефти определить по двум формулам и оценить сходимость результатов ∆ρ.

Вопросы для самоконтроля.

1) Физический смысл плотности, вязкости, теплоёмкости и теплопроводности.

2) Минимальная информация для определения плотности и вязкости нефти при известной температуре.

3) Качественная зависимость вязкости и плотности нефти от температуры.