Определение критической координаты смены режимов течения жидкости и потерь напора при «горячей» перекачке

При перекачке высоковязких нефтей возможна ситуация, при которой на начальном участке трубопровода режим течения жидкости будет турбулентным, а на конечном участке, вследствие увеличения вязкости нефти, режим течения будет ламинарным. Найдём координату сечения трубопровода , в котором будет происходить этот переход.

; .

Формула Рейнольдса-Филонова: .

; ; ;

; ;

; ;

.

Гидравлический режим «горячего» нефтепровода определяется условиями его теплообмена с окружающей средой. По мере понижения температуры на участке трубопровода вязкость перекачиваемой нефти увеличивается и, следовательно, возрастают потери напора. Для определения потерь напора при «горячей» перекачке используется формула Дарси-Вейсбаха в дифференциальной форме: , тогда изменение потерь напора на участке длиною можно найти по формуле: .

Алгоритм определения потерь напора при «горячей» перекачке:

1. Определяется распределение температуры по длине трубопровода по формуле Шухова.

2. Определяется распределение кинематической вязкости по длине трубопровода по формуле Рейнольдса-Филонова.

3. В зависимости от значения кинематической вязкости определяется число Рейнольдса .

4. С помощью числа Рейнольдса определяется коэффициент гидравлического сопротивления .

5. Вычисляется интеграл .

6. Определяются потери напора по формуле: .