Коллекторы представляют собой трубопроводы с переменным по длине расходом. Потери напора в таком коллекторе складываются из потерь напора на трение на каждом участке:
/39/
где n - число участков длиной li; hi - потери напора на трение на i -м участке коллектора.
Нефтебазовые коллекторы имеют постоянный диаметр с отбором нефтепродукта через равные промежутки длиной l, определяемые расстоянием между сливно-наливными стояками.
Для удобства расчета коллектора потери напора hi лучше вычислять по формуле Лейбензона:
/40/
Тогда потери напора в коллекторе можно записать следующим образом:
/41/
где q - расход нефтепродукта в одном сливно-наливном стояке.
Приняв qn= Q, т.е. максимальному расходу нефтепродукта в коллекторе, anl= L, т.е. расчетной длине коллектора, можем записать:
/42/
Выражение в скобках показывает, во сколько раз потери напора в коллекторе с переменным расходом меньше потерь напора в трубопроводе той же длины с постоянным расходом Q.
Исследуем полученное уравнение /42/ для различных режимов течения.
|
|
При ламинарном режиме
/43/
Поскольку , то
/44/
Т.е. в коллекторах с переменным расходом при ламинарном режиме потери напора на трение примерно равны 1/2 гидравлического сопротивления трубопровода той же длины с постоянным расходом.
При развитом турбулентном режиме течения ( )
/45/
Поскольку , то
/46/
Т.е. при развитом турбулентном режиме потери напора на трение в коллекторе с переменным расходом в 3 раза меньше потерь напора в трубопроводе с постоянным расходом.