Основные физические свойства нефтей и нефтепродуктов характеризуются следующими параметрами:
1. Плотность ,
, в системе СИ
.
2. Динамическая вязкость ,
, в системе СИ
.
3. Кинематическая вязкость ,
, в системе СИ
.
4. Давление насыщенных паров ,
, в системе СИ
.
5. Температура застывания ,
.
6. Удельная теплоёмкость , в системе СИ
.
7. Коэффициент теплопроводности - определяет перенос энергии более нагретых участков жидкости к менее нагретым, в системе СИ
.
Физические свойства нефтей и нефтепродуктов зависят от их состава, то есть от соотношения между парафиновыми, нафтеновыми и ароматическими углеводородами и другими углеводородами, водящими в состав нефти и нефтепродуктов.
Параметр | Нефть | Бензин | Дизельное топливо | Керосин |
Плотность, ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Кинематическая вязкость. | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Температура застывания, ![]() | ![]() | |||
Удельная теплоёмкость, ![]() | ![]() | |||
Коэффициент теплопроводности, ![]() | ![]() | |||
Модуль упругости жидкости, ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Плотность нефтей и нефтепродуктов зависит от температуры: , где
- температура в градусах Цельсия,
- плотность при двадцати градусах Цельсия,
- коэффициент объёмного расширения, который обычно берётся из справочников.
|
|
Плотность нефтей и нефтепродуктов зависит от давления в трубопроводе: , где
- модуль упругости жидкости.
При одновременном отклонении температуры и давления от номинальных значений можно пользоваться следующей объединённой формулой: .
Зависимость кинематической вязкости от температуры выражается формулой Рейнольдса-Филонова: , где
- известное значение вязкости при температуре
,
(каппа) – параметр термовязкограммы.
При изменении температуры и давления кроме плотности и вязкости жидкости меняются также геометрические параметры трубопровода. Для учёта объёмного расширения трубопровода при изменении температуры используется следующая формула: , где
- объём при температуре
,
- коэффициент объёмного расширения металла трубы (для стали
). Вследствие разницы внутреннего и внешнего давлений в трубопроводе объём внутренней полости меняется, приращение площади поперечного сечения при этом может быть определено по следующей формуле:
, где
- внутренний диаметр трубопровода при начальном давлении
,
- модуль Юнга материала трубы (для стали
),
- толщина стенки трубы.
Некоторые нефти и нефтепродукты при определённых условиях могут проявлять свойства неньютоновских жидкостей. Существует два основных типа неньютоновских жидкостей:
1. Степенная жидкость Освальда: , где
- консистентность жидкости,
- показатель степени. Параметры
и
зависят от температуры. При повышении температуры показатель степени стремиться к единице, а консистентность температуры становиться равной динамической вязкости и жидкость становится ньютоновской.
|
|
2. Бингамовский пластик: , где
- предельное напряжение сдвига. При повышении температуры предельное напряжение сдвига стремиться к нулю и бингамовский пластик становиться ньютоновской жидкостью.