W16. Трубопроводы с разделенными потоками

Автор – В. В. Савенко.  Дата публикации – 14.12.2018.

В разветвленных трубопроводных системах диаметры трубопроводов и расходы вещества в местах разветвлений изменяются скачкообразно, что затрудняет описание процессов применительно к системе в целом. По этой причине расчеты параметров потоков вынуждены проводить для отдельных участков с неизменными параметрами, что недостаточно для решения многих практических задач, или применять модели, в которых скачкообразное изменение параметров заменяют приблизительно монотонным изменением (например, в модели “дырчатых” трубопроводов).

Трубопроводы с разделенными потоками являются моделью, в которой отсутствуют отступления от действительной конструкции разветвленных трубопроводов и происходящих в них реальных процессов. Суть модели и ее особенности пояснены на простом примере разветвленной сети с тремя потребителями и пятью участками.

На произвольном участке сети поток вещества (жидкости) в трубопроводе представляется разделенным на несколько потоков по числу потребителей, которым подается жидкость из этого трубопровода. Границы выделенного потока являются условными, не препятствуют процессам тепло- и массообмена между потоками. То есть, выделенные потоки считаются разделенными в том смысле, что каждому из них отведена определенная часть пространства в трубопроводе, и эта часть остается неизменной на данном участке. В этом случае в произвольном поперечном сечении средние по сечению давление и температура жидкости будут одинаковыми для каждого разделенного потока и для общего потока в трубопроводе.

На основе указанного равенства установлены свойства разделенных потоков, относящиеся к изменению давления и температуры жидкости по длине трубопровода.

Из гидравлических свойств рассмотрены гидравлические сопротивления и гидравлические проводимости, которые используются при гидравлических расчетах разветвленных сетей. На указанном примере получены необходимые зависимости и обобщены для сети с произвольным числом потребителей. Выведены зависимости между параметрами разделенных потоков и общего потока для участка сети и для пути разделенного потока от источника до потребителя. Полученные зависимости могут использоваться для гидравлических расчетов разветвленных сетей в случаях, когда расчеты по обычным методикам вызывают затруднения.

Рассмотрены также свойства разделенных потоков, относящиеся к изменению температуры жидкости по длине трубопровода.

Выведены зависимости для потерь теплоты от разделенных потоков на отдельных участках сети, на пути потока между произвольными узлами. Полученные формулы связывают между собой потери теплоты (или изменение температуры жидкости) от разделенных потоков и реального общего потока. Показано, что при обратном течении жидкости в трубопроводах вид формул для потерь теплоты во всей сети не изменяется. Получены формулы для потерь теплоты во всей сети, в которых действительная разветвленная сеть сведена к эквивалентной сети с единственным участком.

Применение полученных зависимостей для решения практических задач требует отдельного рассмотрения.

………………..Полный текст (усл.)

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *