WWW.METODICHKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Методические указания, пособия
 

«Трубопроводный транспорт нефти и газа Решение типовых задач Методические указания Ухта, УГТУ, 201 УДК [622.691.4+622.692.4](076.1) ББК 39.7 я П Полубоярцев, Е. Л. П 53 Трубопроводный ...»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ухтинский государственный технический университет»

(УГТУ)

Трубопроводный транспорт

нефти и газа

Решение типовых задач

Методические указания

Ухта, УГТУ, 201

УДК [622.691.4+622.692.4](076.1)

ББК 39.7 я

П

Полубоярцев, Е. Л.

П 53 Трубопроводный транспорт нефти и газа. Решение типовых задач [Текст] : метод. указания / Е. Л. Полубоярцев, П. В. Благовисный, Е. В. Исупова. – Ухта : УГТУ, 2014. – 47 с.



Методические указания предназначены для руководства при решении типовых задач по курсу «Трубопроводный транспорт нефти и газа» для направления подготовки 131000.62 «Нефтегазовое дело».

Содержание указаний соответствует рабочей программе.

УДК [622.691.4+622.692.4](076.1) ББК 39.7 я7 Методические указания рассмотрены и одобрены заседанием кафедры ПЭМГ от 28 мая 2014 года, пр. №09.

Рецензент: Н.С. Вишневская, доцент кафедры ПЭМГ, к.т.н.

Редактор: Е. В. Исупова.

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 2014 г., позиция 24.

Подписано в печать 30.06.2014. Компьютерный набор.

Объем 47 с. Тираж 110 экз. Заказ №286.

© Ухтинский государственный технический университет, 2014 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, д. 13.

Типография УГТУ.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, д. 13.

СОДЕРЖАНИЕ

Примерная рабочая программа дисциплины

Глоссарий

Общие сведения о трубопроводном транспорте нефти и газа

Решение типовых задач

1. Физические свойства нефтей и нефтепродуктов

1.1. Плотность жидкости

Задача 1.

Задача 2.

Задача 3.

Задача 4.

1.2. Вязкие свойства жидкости

Задача 5.

Задача 6.

Задача 7.

1.3. Деформируемость трубопровода

Задача 8.

Задача 9.

2. Физические свойства природных газов

2.1. Свойства природных газов

Задача 10

Задача 11

Задача 12.

Задача 13.

2.2. Простейшие термодинамические процессы

Задача 14.

Задача 15.

Задача 16.

Тренировочные задания для подготовки к контрольной работе

Пример контрольного теста

ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН

ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ (СИ)

ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ИЗМЕРЕНИЙ

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИМЕРНАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Для бакалавров, обучающихся по направлению 131000.62 «Нефтегазовое дело», по дисциплине Трубопроводный транспорт нефти и газа предусмотрены лекционные и лабораторные (практические) занятия.

–  –  –

Рабочим учебным планом для бакалавров I курса направления подготовки 131000.62 «Нефтегазовое дело» по дисциплине Трубопроводный транспорт нефти и газа выделено 18 часов на лабораторные (практические) занятия. Примерное содержание лабораторных (практических) занятий, а также количество баллов, которое студент может набрать за выполнение лабораторных работ, решение типовых задач и выполнение контрольной работы, представлено в таблице:

–  –  –

ГЛОССАРИЙ

Аддитивность (лат. additivus – «прибавляемый») – свойство величин, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям, в некотором классе возможных разбиений объекта на части. Например, аддитивность объма означает, что объм целого тела равен сумме объмов составляющих его частей.

Ареометр – прибор, который представляет собой стеклянную полую трубку, зауженную в верхней части и герметично запаянную с обоих концов. В нижней части ареометра находится груз (как правило, металлическая дробь), вверху – шкала плотности. Масса ареометра заранее известна и точно отрегулирована.

Баррель – единица измерения объма нефти, равная 42 галлонам, или 158,988 литров.

Вискозиметр – прибор в виде U-образной трубки. Принцип действия капиллярного вискозиметра основан на измерении во времени истечения определнного объма исследуемой нефти через капиллярную трубку.





Вязкость (внутреннее трение) – одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате происходит рассеяние в виде тепла работы, затрачиваемой на это перемещение.

Газовый фактор – отношение объмов полученного из скважины газа и добытой за то же время нефти, приведнных к атмосферному давлению и температуре 20°С.

Газоперерабатывающий завод – промышленное предприятие по переработке природного и попутного газа, газового конденсата с получением индивидуальных углеводородов и их смесей, а также сопутствующих продуктов (серы, гелия) и газомоторных топлив.

Деформация (от лат. deformatio – «искажение») – изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением относительно друг друга.

Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно деформация сопровождается изменением величин межатомных сил, мерой которого является упругое механическое напряжение.

Касательное напряжение – сила трения между слоями жидкости, разделнными выбранной площадкой, отнеснная к площади этой площадки.

Коэффициент теплового объмного расширения – относительное изменение объма жидкости при изменении температуры на 1 градус.

Магистральный трубопровод – трубопроводная система с давлением более 1,2 МПа, позволяющая транспортировать углеводороды с промысла на нефтегазоперерабатывающие заводы и другим потребителям.

Модуль Юнга – физическая величина, характеризующая свойства материала сопротивляться растяжению/сжатию при упругой деформации.

Нефтепереработка – крупнотоннажное производство, основанное на превращениях нефти, е фракций и нефтяных газов в товарные нефтепродукты и сырь для нефтехимии, основного органического синтеза и микробиологического синтеза. Это производство представляет собой совокупность осуществляемых на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) физических и химикотехнологических процессов и операций, включающую подготовку сырья, его первичную и вторичную переработку.

Нефтепровод – сооружение для транспортировки нефти, в состав которого входят трубопровод, насосные станции и хранилища. Различают нефтепроводы промысловые и магистральные.

Нефтепродукты – смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов. Используются в качестве топлив, смазочных материалов, электроизоляционных сред, растворителей и нефтехимического сырья.

Нефтехимия – 1) раздел химии, изучающий химизм превращений углеводородов нефти и природного газа в полезные продукты и сырьевые материалы; 2) раздел химической технологии (второе название – нефтехимический синтез), описывающий технологические процессы, применяемые в промышленности при переработке нефти и природного газа – ректификация, крекинг, риформинг, алкилирование, изомеризация, коксование, пиролиз, дегидрирование (в том числе окислительное), гидрирование, гидратация, аммонолиз, окисление, нитрование и др.; 3) отрасль химической промышленности, включающая производства, общей чертой которых является глубокая химическая переработка углеводородного сырья (фракций нефти, природного и попутного газа).

Нефть (из тур. neft) – природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений.

Плотность – скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объму или площади.

Реология (от греч., «течение, поток», – «учение») – наука, которая изучает механическое поведение тврдо- и жидкообразных тел.

Состав нефти – смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть – жидкие углеводороды (500 веществ или обычно 80-90% по массе) и гетероатомные органические соединения (4-5%), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты – растворнные углеводородные газы (C1C4, от десятых долей до 4%), вода (от следов до 10%), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1-4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси.

Трубопровод – устройство или сооружение из плотно соединнных труб, предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ. В зависимости от транспортируемой среды для трубопроводов используются термины: водопроводы, газопроводы, паропроводы, нефтепроводы, воздухопроводы, маслопроводы, молокопровод и т. д.

Трубопроводная арматура – устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, распределения, сброса, смешивания, фазоразделения) потоками рабочих сред (жидкой, газообразной, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т. п.) путм изменения площади проходного сечения. Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением.

Трубопроводный транспорт – нефтепровод, продуктопровод, газопровод, по которому производится перекачка от одного пункта до другого.

Энтальпия – термодинамическая функция, определяемая как сумма внутренней и объмной энергий. Энтальпия является потенциалом, т. е. е изменение зависит только от начального и конечного состояния и не зависит от пути.

Энтальпия характеризует состояние термодинамической системы. Изменение е есть мера изменения работы в адиабатических процессах. Это изменение равно количеству теплоты, которое подводится или отводится от системы при p = const. Энтальпия есть функция давления и температуры.

Энтропия – является мерой необратимости рассеяния энергии в термодинамических процессах в системе. Энтропия является потенциалом.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ

НЕФТИ И ГАЗА

Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешвых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в то же время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов. Трубопроводный транспорт нефти и газа имеет ряд преимуществ по сравнению с водным и железнодорожным транспортом: минимальная дальность транспортировки, наименьшие потери нефти, наибольшая автоматизация технологических процессов.

Магистральный трубопровод (МТ) – это транспортное сооружение, предназначенное для транспортировки больших объмов жидких и газообразных продуктов на большие расстояния.

Магистральный трубопровод обычно имеет протяжнность от нескольких сотен до нескольких тысяч километров. Известны магистральные водопроводы, газопроводы, нефтепроводы, аммиакопроводы и трубопроводы для прочих продуктов – продуктопроводы. Под продуктопроводами обычно понимается трубопровод для транспортировки жидких углеводородов, получаемых из нефти или газа на соответствующих нефте- или газоперерабатывающих заводах.

Транспортировка продукта по магистральному трубопроводу (МТ) осуществляется с высоким давлением (4-10 МПа) и высокой скоростью. Для жидкостей это 1-3 м/с, для газа – до 10-14 м/с. Для увеличения производительности МТ их строительство ведут из труб большого диаметра – до 1420 мм. Учитывая высокое давление внутри действующего трубопровода, стенки труб выполняют из прочных, марганецсодержащих сталей. Толщина стенок – от 9 до 25 мм.

Объмы поставляемых по МТ продуктов постоянно увеличиваются. Газ и нефть используются в России, поставляются в страны ближнего и дальнего зарубежья. Количество потребителей непрерывно растт. Для увеличения объма и повышения наджности поставок газ транспортируют по нескольким параллельно проложенным трубам (ниткам). Объм транспортируемого по одной нитке газа может достигать (50100)·106 м3/сутки.

Для повышения наджности трубопроводной магистрали все нитки разбиты на участки длиной 10-20 км. Каждый из таких участков в случае необходимости может быть выведен из рабочего режима с помощью линейных кранов, отсекающих его от остальной части данной нитки. Кроме того, каждый из участков может быть подключен через отводы с кранами к параллельно идущим трубам. Отводы также снабжены отсечными кранами. Такая конструкция позволяет вывести из рабочего режима участок, имеющий повреждения, и вести его ремонт без прекращения транспортировки продукта по МТ, распределив поток рабочей среды по другим ниткам.

Магистральный трубопровод – сложное техническое сооружение, подверженное агрессивному воздействию окружающей среды. Если рассмотреть МТ, по которому поставляется газ из Ямала в Западную Европу, то легко заметить, что этот газопровод проходит по нескольким климатическим зонам, пересекает болотистую местность и реки. При этом трубы испытывают воздействие низких температур на Севере и сезонные механические воздействия от колебаний уровня рек и болот, а также переменные механические нагрузки, порождаемые изменениями скорости течений рек, по дну которых проложены подводные переходы. Сезонные колебания уровня рек и болот создают изгибные механические напряжения в стенках труб. Сезонные изменения объмов поставляемого газа приводят к колебаниям количества тепла, вносимого газом внутрь трубы. Результатом этого являются изменения температуры стенок трубы, что ведт к изменению механических напряжений в стенках трубы. Периодические изменения механических напряжений вызывают ускоренное старение и растрескивание материала стенок труб.

Протяжнность трубопроводных магистралей России постоянно увеличивается, осуществляется модернизация и техническое перевооружение ранее построенных трубопроводов, внедряются современные средства связи и управления, совершенствуются технологии транспорта высоковязких и застывающих нефтей, сооружения и ремонта объектов магистральных нефтепроводов.

На современном этапе при проектировании систем трубопроводного транспорта нефти и газа необходимо обеспечивать техническую осуществимость в сочетании с передовыми технологиями, экологическую безопасность и экономическую эффективность, а также высокую наджность при эксплуатации, что требует, в свою очередь, высококвалифицированных специалистов в области проектирования, сооружения и эксплуатации магистральных газонефтепроводов.

10

РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ

1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТЕЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

1.1. Плотность жидкости Плотность,, представляет собой массу жидкости в единице объма.

Размерность плотности датся формулой M/L3. Единицей измерения плотности в системе СИ служит 1 кг/м3. Например, плотность бензинов составляет 730кг/м3, керосинов – 780-830 кг/м3, дизельных топлив – 840-850 кг/м3, нефтей – 840-960 кг/м3.

При изменении давления и температуры плотность нефти или нефтепродукта изменяется. С повышением температуры плотность нефти уменьшается.

От колебания температуры зависит и изменение объма нефти. Для оценки этого изменения введено понятие коэффициента теплового объмного расширения,, – это относительное изменение объма жидкости при изменении температуры на 1 градус:

(1)

–  –  –

(12) (13) (14) где – плотность газонасыщенной нефти при давлении p и температуре t, кг/м3;

– плотность нефти после первой ступени сепарации (давление 0,1 МПа) при t = 20°C, кг/м3;

– плотность окончательно разгазированной товарной нефти, кг/м3;

Г – газовый фактор, м3/ м;

– относительная плотность нефтяного газа (по воздуху);

– кажущаяся плотность нефтяного газа, кг/м3.

Установление зависимостей плотности газонасыщенной нефти от температуры, давления и количества растворнного газа позволяет определить коэффициенты – объмный коэффициент нефти, характеризующий способность нефти увеличивать свой объм при растворении в ней газа).

Плотность в градусах API – единица измерения плотности нефти, разработанная Американским институтом нефти. Измерения в градусах API позволяют определить относительную плотность нефти по отношению к плотности воды при той же температуре. По определению, относительная плотность равняется плотности вещества, делнной на плотность воды. Так, если плотность в градусах API больше 10, то нефть легче и плавает на поверхности воды, а если меньше 10, то тонет. Плотность в градусах API и относительная плотность при базовой температуре 60°F (15,6°C) связаны чтким арифметическим уравнением и могут быть легко преобразованы друг в друга.

Перевод плотности из единиц СИ в градусы API проводится по следующему алгоритму:

1. Рассчитываем плотность нефти при 15°C по значениям плотности при 20°C:

(15), где (16)

–  –  –

Это значение находится в том же диапазоне плотностей, для которого справедливо выбранное значение = 0 000882, следовательно, полученный результат в дальнейшем уточнении не нуждается.

Ответ: 835,6 кг/м3.

Задача 4. Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 20°С.

Температура нефти: 26,5°С, показание ареометра – 831,6 кг/м3. Найти плотность нефти в градусах API.

Решение.

Согласно (1.1) имеем уравнение коэффициент полагаем сначала соответствующим = 0 000882. Тогда

–  –  –

Ответ: 36,95°API.

1.2. Вязкие свойства жидкости Существуют две модели жидкости. Первая из них предполагает, что в жидкости при движении не возникает касательных напряжений. Это модель идеальной жидкости. Вторая модель учитывает появляющиеся при движении касательные напряжения. Это модель вязкой жидкости.

Вязкостью, или внутренним трением жидкости, называется свойство, проявляющееся в сопротивлении, которое жидкость оказывает перемещению е частиц под влиянием действующей на них силы. Внутреннее трение слов данной жидкости – е характерное физическое свойство, в котором проявляются силы межмолекулярного взаимодействия. Величина вязкости зависит от природы жидкости, т. е. от е химического состава, химического строения и молекулярной массы.

Если внутри потока нефти мысленно выделить две параллельные плоскости, имеющие одинаковые площади S и отстоящие одна от другой на расстояние y, то при относительном их перемещении потребуется преодолеть силу внутреннего трения жидкости, F, которая зависит от площади соприкосновения слов, S, от разности скоростей их относительного движения,, от расстояния между слоями, y, и от молекулярных свойств жидкости:

(22) где – коэффициент пропорциональности, зависимости от молекулярных сил взаимодействия данной жидкости, получивший название коэффициента внутреннего трения, или динамической вязкости.

Физический смысл коэффициента динамической вязкости. Для граничных условий при S = 1 и, т. е. коэффициент вязкости (или динамическая вязкость) равен силе трения между слоями жидкости при площади соприкасающихся слов, равной единице, и градиенте скорости течения между слоями, равном единице.

Величина – динамическая вязкость (т. е. внутреннее трение без учта сил тяжести).

Размерность динамической вязкости. В системе СГС за единицу динамической вязкости принят один пуаз (П) или его сотая доля – сантипуаз (сП).

Пуаз – это динамическая вязкость жидкости, оказывающей взаимному перемещению двух е слоев площадью в 1 см2, находящихся друг от друга на расстоянии 1 см и перемещающихся друг относительно друга со скоростью 1 см/с, силу сопротивления, равную 1 дине.



В системе СИ единица динамической вязкости имеет размерность, или. Эта единица в 10 раз больше пуаза. Следовательно, 1 П = 0,1 = На практике пользуются единицами кинематической вязкости, которая представляет собой отношение динамической вязкости жидкости к е плотности, взятых при одной и той же температуре:

(24) Единицей кинематической вязкости в системе СГС является один стокс (Ст). 1 Ст = 1см2/с. Сотая доля стокса – сантистокс (сСт).

В системе СИ размерность кинематической вязкости – м2/с. Эта величина в 10 000 раз больше стокса. Следовательно, 1 Ст = 100 сСт = 10-4 м2/с.

Величина, обратная вязкости, называется текучестью:.

На вязкость нефти влияют:

температура;

давление;

количество растворнного газа;

содержание и состояние асфальто-смолистых веществ;

содержание и состояние высокомолекулярных парафиновых углеводородов;

структурный состав;

полярность компонентов;

молекулярная масса углеводородов.

Касательное напряжение,, определяется как сила трения между слоями жидкости, разделнными выбранной площадкой, отнеснная к площади этой площадки:

–  –  –

Коэффициент кинематической вязкости жидкости определяется как отношение µ/:

Объмный расход Q ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости в горизонтальной трубе кругового сечения с радиусом r0 под действием разности давлений p определяется формулой Гагена-Пуазейля:

(25) в которой – длина трубы. Расход аналогичного течения в вертикальной трубе, происходящего под действием силы тяжести, определяется формулой (26)

–  –  –

Задача 5. Определить динамическую вязкость нефти (900 кг/м3), если известно, что 300 мл этой нефти вытекают из камеры капиллярного вискозиметра через вертикальную цилиндрическую трубку с внутренним диаметром 2 мм за 500 с.

Решение.

Обозначим через t время истечения из камеры порции нефти объмом V.

Тогда V = Q·t. Используя для расхода Q формулу (26), находим

Ответ:.

Задача 6. Определить кинематическую вязкость нефти, если известно, что 50 мл этой нефти вытекает из камеры вискозиметра через вертикальный цилиндрический капилляр с внутренним диаметром 2 мм за 4 мин.

Решение.

Обозначим через t время истечения из камеры порции нефти объемом V. Тогда V = Qt. Используя для расхода Q формулу (26), находим

Ответ:.

Задача 7. Для определения вязкости нефти (н = 900 кг/м3) в не брошена металлическая дробинка (d = 0,5 мм, = 7800 кг/м3), которая под действием силы тяжести медленно опускается вниз с постоянной скоростью 0,5 см/с.

Определить динамическую и кинематическую вязкости нефти.

Решение.

В формулу (27) Стокса следует подставить разность веса дробинки и выталкивающей силы Архимеда. Из получившейся формулы найдм

Разделив µ на плотность нефти, получим кинематическую вязкость :

–  –  –

(32) Задача 8. Каково изменение вместимости участка стального нефтепровода (D = 820 мм, = 10 мм, L = 100 км) при увеличении среднего давления находящейся в нм нефти на 1 МПа?

Решение.

Изменение V объма трубопровода при повышении в нм давления на величину p находится с помощью формулы (29). Имеем:

–  –  –

Задача 9. Каково изменение вместимости участка стального нефтепровода (D = 820 мм, = 10 мм, L = 100 км) при увеличении средней температуры находящейся в нм нефти на 10°С?

–  –  –

2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

2.1. Свойства природных газов Природный газ состоит в основном из метана (СН4). Плотность газа зависит от его состава, давления и температуры. При стандартных условиях (p = 0,1013 МПа, T = 20°С, или 293°К) плотность природного газа, ст, составляет примерно 0,7 кг/м3.

На практике для выполнения расчтов объмов и массовых потоков газов в различных устройствах и технологических линиях широко используют приведение объмов к нормальным условиям. Нормальными условиями для газов принято считать:

- температуру 0оС (273 К);

- давление 760 мм рт. ст., или 101,325 кПа.

Такое приведение удобно и необходимо для сравнительных расчтов объмов газов при изменении параметров их состояния (давления, температуры). В отличие от жидкостей объм газа сильно изменяется при изменении параметров состояния.

Для приведения объмов газа к 0°С (273,16°К) и 760 мм рт. ст., а также к 20°С (293,16°К) и 760 мм рт. ст. могут быть применены следующие формулы:

–  –  –

(33) (34) где V0°С и 760 мм рт. ст. – объм газа при 0°С и 760 мм рт. ст., м;

V20°С и 760 мм рт. ст. — объем газа при 20°С и 760 мм рт. ст., м;

VP – объм газа в рабочих условиях, м;

р – абсолютное давление газа в рабочих условиях, мм рт. ст.;

Т – абсолютная температура газа в рабочих условиях, °К.

Пересчт объмов газа, приведнных к 0°С и 760 мм рт. ст., а также к 20°С и 760 мм рт. ст., в объмы при других (рабочих) условиях можно производить по формулам (35),

–  –  –

Величина R называется универсальной газовой постоянной и для всех газов равна.

Зная молекулярный вес газа, можно легко определить его газовую постоянную.

Газовая постоянная R метана равна 518,33 Дж/(кг·K), углекислого газа – 188,95 Дж/(кг·K), кислорода – 259,81 Дж/(кг·K), воздуха – 287,1 Дж/(кг·K).

Реальным газом называется газ, между молекулами которого имеется силовое взаимодействие. Основным отличием реального газа от идеального является его сжимаемость, т. е. зависимость объма, занимаемого единицей массы газа, от изменения давления газа (температура полагается неизменной).

При увеличении давления в реальном газе возрастают силы межмолекулярного взаимодействия, становится заметным влияние собственного объма молекул. Для расчтов параметров состояния таких газов используется уравнение Ван-дер-Ваальса:

(41), где – поправка на взаимное притяжение молекул газа (внутреннее давление);

– поправка на собственный объм молекул.

Для каждого реального газа имеется некоторая критическая температура, Tкр, такая, что для любого значения T Tкр существует давление p, при котором происходит фазовый переход газа в жидкое состояние, а для температур T Tкр такой переход невозможен ни при каких давлениях. Если T = Tкр, то существует давление ркр, при котором свойства жидкой и газовой фаз неразличимы. Параметры газа Tкр, ркр называют критическими.

–  –  –

(44), (45) Задача 10. Газовая смесь состоит из 99% метана, 0,5% этана и 0,5% азота. Определить молярную массу газовой смеси и значение газовой постоянной.

Решение.

Молярная масса µ газовой смеси рассчитывается по формуле (44):

,

–  –  –

Задача 13. Газовая смесь состоит из 94% метана, 4% этана и 2% азота.

Определить критические параметры смеси.

Решение.

Средние значения критического давления и критической температуры смеси можно рассчитать по формулам (45), (46):

,

–  –  –

2.2. Простейшие термодинамические процессы

Основными процессами в термодинамике являются:

изохорный, протекающий при постоянном объме;

изобарный, протекающий при постоянном давлении;

изотермический, происходящий при постоянной температуре;

адиабатный, при котором теплообмен с окружающей средой отсутствует;

политропный, удовлетворяющий уравнению pvn= const.

Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы являются частными случаями политропного процесса.

При исследовании термодинамических процессов определяют:

уравнение процесса в p-v, и T-s координатах;

связь между параметрами состояния газа;

изменение внутренней энергии;

величину внешней работы;

количество подведнной теплоты на осуществление процесса или количество отведнной теплоты.

–  –  –

Политропный процесс

Политропным называется процесс, который описывается уравнением:

pvn= const.

Показатель политропы, n, может принимать любые значения в пределах от – до +, но для данного процесса он является постоянной величиной.

Из уравнения политропного процесса и уравнения Клайперона можно получить выражение, устанавливающее связь между p, v и T в любых двух точках на политропе:

p2/p1 = (v1/v2)n; T2/T1 = (v1/v2)n–1; T2/T1 = (p2/p1)(n–1)/n. (70) Работа расширения газа в политропном процессе равна

–  –  –

,, где представляет собой тепломкость идеального газа в политропном процессе.

При cv, k и n = const cn = const, поэтому политропный процесс иногда определят как процесс с постоянной тепломкостью.

Политропный процесс имеет обобщающее значение, ибо охватывает всю совокупность основных термодинамических процессов.

Графическое представление политропа в p, v координатах в зависимости от показателя политропа n.

–  –  –

Задача 14. Построить термодинамический цикл в p-v координатах:

процесс 1-2 изотермический (v 0), 2-3 изохорный (р 0), 3-4 изотермический (p 0), 4-1 изохорный.

–  –  –

Задача 16. Построить термодинамический цикл в p-v координатах:

рабочее тело с параметрами р1, V1, Т1 сжимается в цилиндре под поршнем по адиабате 1-2 до объма V2, при этом давление и температура повышаются до р2, Т2. Далее, при постоянном давлении по изобаре 2-3 к газу от источника подводится тепло q1, объм увеличивается до V3. После этого происходит адиабатное расширение от объма V3 до объма V4 = V1 (процесс 3-4) с понижением давления и температуры. Далее тепло q2 отводится от газа по изохоре 4-1, цикл замыкается, газ приходит в первоначальное состояние с параметрами р1, V1, Т1.

Решение.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

–  –  –

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. История нефтегазового дела России : учеб. / А. М. Шаммазов [и др.]. – М. :

Химия, 2001. – 316 с.

2. Коршак, А. А. Основы нефтегазового дела : учеб. / А. А. Коршак, А. М. Шаммазов. – Уфа : ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. – 544 с.

3. Толковый словарь терминов и понятий, применяемых в трубопроводном строительстве / Ю. А. Горяинов [и др.]. – М. : Лори, 2003. – 316 с.

4. Трубопроводный транспорт нефти. Т. 1 / Г. Г. Васильев [и др.]. – М. : Недра, 2002. – 406 с.

5. Трубопроводный транспорт нефти. Т. 2 / С. М. Вайншток [и др.] ; под общ. ред. С. М. Вайнштока. – М. : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. – 621 с.

Отечественные журналы:

–  –  –



Похожие работы:

«ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю Руководитель ООП Зав. кафедрой по направлению подготовки машиностроения 15.03.01 «Машиностроение» профессор Максаров В.В. профессор Максаров В.В. «» _ 2015 г. «» _ 2015 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) ГЛОССАРИЙ (Информационные технологии) Методические указания Ухта, УГТУ, 2014 УДК [630*31+630*83]:004(075.8) ББК 43.90 я7 К 68 Король, С. А. К 68 Глоссарий (Информационные технологии) [Текст] : метод. указания / С. А. Король, М. А. Михеевская, В. Ю. Дудников. – Ухта : УГТУ, 2014. – 22 с. Глоссарий терминов...»

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ ОСНОВЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Методические указания по выполнению контрольной работы Новосибирск 2015 Кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка УДК 631.3.004 (075.8) ББК 31.365 Т 384 Составитель: канд. техн. наук, доц. С.А. Голубь канд. техн. наук, доц. А.А. Долгушин ст. преподаватель А.Ф. Курносов Рецензент: канд. техн. наук, доц. Булаев Е.А. Основы работоспособности технических систем: метод. указания по...»

«Министерство образования и науки Республики Казахстан Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Институт промышленной инженерии имени А. Буркитбаева Кафедра «Станкостроение, материаловедение и технология машиностроительного производства» Н.А. Шамельханова РУКОВОДСТВО К ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИК ДОКТОРАНТОВ Методические указания к организации практик докторантов. Специальности «6D074000 Наноматериалы и нанотехнологии (по областям применения)», «6D071000 -Материаловедение и...»

«Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Ангарская государственная техническая академия И.Г. Голованов ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ Методические указания по практическим занятиям и самостоятельной работе студентов Для студентов всех форм обучения по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника» Ангарск 2014 Голованов И.Г. Промышленные электротехнологические установки. Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе/ Голованов И.Г. – г....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАФЕДРА СОЦИАЛЬНО-ПОЛИТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕКЛАМА И СВЯЗИ С ОБЩЕСТВЕННОСТЬЮ Методические указания по организации и проведению практики студентов САНКТ-ПЕТЕРБУРГ ИЗДАТЕЛЬСТВО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ УДК 659.3/4 ББК 65.9:65.050 Авторы-составители: И. Е. Тимерманис, Л. И. Евсеева, А. А. Башкарев, Д. Г. Попов, В. В. Фокина....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный технический университет В. П. МАХИТЬКО ГОСУДАРСТВЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ И РЫНОК В АВИАСТРОЕНИИ Учебное пособие Ульяновск УДК 656.7 (47 + 57) (075) ББК 65 75 М 36 Рецензенты: д-р экон. наук, проф. Капканщиков С. Г., зав. кафедрой «Экономическая теория» УлГУ д-р техн. наук, проф. Попов П. М., зам. директора по НИР ИАТУ УлГТУ Утверждено...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) ОСНОВЫ МЕНЕДЖМЕНТА НА НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ Методические указания Ухта, УГТУ, 2015 УДК 005(075.8) ББК 65.291.21 я7 П Павловская, А. В. П 12 Основы менеджмента на нефтегазовых предприятиях [Текст] : метод. указания / А. В. Павловская. – Ухта: УГТУ, 2015. – 36 с. В методических указаниях приведены рабочая программа...»

«Министерство образования и науки Самарской области ГБОУ СПО «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ» МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПМ.03 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБЪЕКТОВ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ «Профессиональный цикл» основной профессиональной образовательной программы специальности 230111 Компьютерные сети ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ Самара, 2015 Составители: Дамаскина З.Г., преподаватель ГБОУ СПО «ПГК». Рецензент: Методические рекомендации по выполнению курсового проекта...»

«Федеральное агентство по образованию Архангельский государственный технический университет НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДЕРЕВООБРАБОТКЕ Методические указания к курсовой и дипломной работам Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета механической технологии древесины Архангельского государственного технического университета 5 ноября 2008 года Составитель А.Д. Голяков, канд. техн. наук, проф. кафедры лесопильно-строгальных производств Рецензент Г.П. Бородина, доц. кафедры...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Технология и машины лесовосстановительных работ Часть 3. Основы создания лесных культур Методические указания Ухта, УГТУ, 2015 УДК 630*23 (075.8) ББК 43.4 я7 К 61 Коломинова, М. В. К 61 Технология и машины лесовосстановительных работ. Часть 3. Основы создания лесных культур [Текст] : метод. указания / М. В....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Институт экономики и бизнеса Кафедра «Менеджмент и маркетинг в промышленности» «СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ» Зав. кафедрой «МИМП» Директор института ИЭБ А.Рамазанов Абдыгаппарова С.Б. «28» 04 2014 г. «18» 06 2014 г. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА Программа (методические указания) для докторантов PhD специальности 6D051800 – «Управление проектами» Алматы 2014 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» А.Ю. Бендрикова, В.Ю. Инговатов, Н. С. Павлова ПОДГОТОВКА И ЗАЩИТА ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 040101 СОЦИАЛЬНАЯ РАБОТА Методические указания для студентов и преподавателей Изд-во АлтГТУ Барнаул 2014 ББК 60.9я73-9 Подготовка, написание и защита дипломной работы по...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Философия Древнего Востока Часть II Китай Методические указания Ухта, УГТУ, 2015 УДК 14 (075.8)(35) ББК 87 я7 Ф 34 Федотова, Л. Ф.Ф 34 Философия Древнего Востока. Китай [Текст] : метод. указания. В 2 ч. Ч. 2 : Китай / Л. Ф. Федотова. – Ухта : УГТУ, 2015. – 38 с. Методические указания предназначены для студентов всех...»

«Министерство общего и профессионального образования Ростовской области Отчет о работе Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения Ростовской области «Донского промышленно-технического колледжа (ПУ № 8)» (ГБПОУ РО «ДПТК (ПУ № 8)») В 2014-2015 учебном году ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Сохранение и развитие учебно-материальной базы. 1-2 стр.2. Состав педагогических кадров (преподавателей, мастеров).3-4 стр. 3. Контингент студентов..4-6 стр. 4. Обеспечение механизма социального...»

«Пояснительная записка. Введение. Рабочая программа по географии для основной школы предназначена для учащихся 6 -х классов.Программа включает четыре раздела: • «Пояснительная записка», где представлены общая характеристика учебного предмета, курса; сформулированы цели изучения предмета география; описание ценностных ориентиров содержания учебного предмета; результаты изучения учебного предмета на нескольких уровнях — личностном, метапредметном и предметном; описание места учебного предмета,...»

«ФГБОУ ВПО «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ Каф едра эксплуатации машинно-тракторного парка Э КСПЛУАТА ЦИЯ МА ШИННОТРАК ТО Р НОГО ПАРКА Ме тодиче ские указания для выполне ния курсовой работы Новосибирск 2015 Кафедра эксплуатации машинно-трак торного парк а УДК 631.3.004 (075) ББК 40.72 Составители: д-р техн. наук, проф. Ю.Н. Блынский, канд. техн. наук, доц. В.С. Кемелев Реценз ент: канд. техн. наук С.Г. Щукин Эксплуатация машинно-тракторного парка: метод....»

«Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению дипломной работы для студентов специальности 7.050107 – «Экономика предприятия» всех форм обучения Севастополь Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) УДК 658 Методические указания по выполнению дипломной работы для студентов специальности 7.050107 – «Экономика предприятия» всех форм обучения/ Сост. А.М.Филинков,...»

«Настоящие методические указания подготовлены на основе следующих нормативно-технических документов: ГОСТ 7.32-2001. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления1; ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления 2; ГОСТ Р705-2008. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления 3.разработаны на основе методических указаний по оформлению контрольных работ, курсовых работ, выпускных...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Петра Великого С.В.Калмыкова, А.В.Федотов МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА «МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ» Санкт Петербург Издательство Политехнического университета УДК 351/354 Калмыкова С.В. Методические указания к выполнению курсового проекта «Моделирование функционирования и развития территориальной системы...»







 
2016 www.metodichka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Методички, методические указания, пособия»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.