دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
گروه مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی
سمینار کارشناسی ارشد
عنوان:
تأثیر دمای محیط روی افت فشار خطوط انتقال گاز
چکیده
جریان گاز عبوری از خطوط لوله را جریان یک بعدی در نظر می گیریم. معادلات اساسی در تحلیل این جریان، معادلات اندازه حرکت، پیوستگی، انرژی ومعادله حالت می باشند. به علت سرعت پائین گاز در خطوط لوله، روابط مکانیک سیالات مربوط به سیالات تراکم ناپذیر در مورد جریان گاز قابل استفاده هستند. همچنین به علت نوسانات پائین درجه حرارت گاز در خطوط لوله می شود گرماهای ویژه را ثابت در نظر گرفت.
اختلاف درجه حرارت محیط با جریان گاز منجر به انتقال حرارت وطبعا تغییر دما و جرم حجمی گاز در خط لوله می شود. این تغییرات، موجب تغییر فشار گاز نیز خواهد شد. در صورتیکه از اصطکاک صرفنظر کنیم، افزایش یا کاهش فشار گاز در سرمایش یا گرمایش گاز تفاوت خواهد نمود.
با شناخت چگونگی تاثیر دمای محیط بر افت فشار خطوط انتقال گاز می توان با در نظر گرفتن این عامل در طراحی، موجب کاهش افت فشار خط انتقال گاز شد.
مقدمه
خطوط لوله انتقال گاز عموما، دارای طول زیادی هستند. و افت فشار و به حداقل رساندن آن یکی مسائل مهم در طراحی خطوط انتقال گاز می باشند. عموما خطوط گاز در ابتدای خط لوله دارای درجه حرارت یکسانی با محیط نمی باشند، به خصوص در ایستگاه های تقویت فشار گاز که در کمپرسور دمای گاز بالا می رود، لکن با انتقال گاز، دمای گاز به دمای محیط نزدیک می شود.بنابراین انتقال حرارت وجود خواهد داشت و باید اثر آن بر افت فشار جریان گاز مشخص شود.
افت فشار در خطوط انتقال یک عامل ناخواسته می باشد وباعث پائین آمدن بازدهی کلی انتقال گاز می شود. یکی از روشهای موجود جهت به حداقل رساندن افت فشار استفاده از خنک کننده جهت رساندن دمای گاز به دمای محیط در ایستگاه های تقویت فشار گاز می باشد.
در امکان سنجی اولیه احداث خطوط لوله گاز باید با در نظر گرفتن اختلاف حرارت دمای محیط با جریان گاز و انتقال حرارت ناشی از آن این عامل در طراحی به گونه ای در نظر گرفته شود که در کاهش افت فشار نقش داشته باشد.
فصل اول: جریان گاز در خطوط لوله با گرمایش یا سرمایش
1-1) ملاحظات مقدماتی
جریان تراکم پذیر به جریانی اطلاق می گردد که درآن تغییرات جرم حجمی در جریان بوقوع می پیوندد. این تغییرات در بسیاری موارد ناشی از تغییر فشار در خط لوله می باشد. از آنجایی که تغییر چگالی معمولا با تغییر دما و همچنین انتقال گرما همراه است به استفاده از ترمودینامیک، به خصوص قانون دوم ترمودینامیک نیازمند خواهیم بود.
جریان تراکم پذیر به شاخه های معمولی که سیالات تراکم ناپذیر مورد استفاده قرار می گیرند تقسیم می شود که عبارتند از:
– جریان یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی
– جریان پایا و نا پایا
– جریانهای چرخشی و بی چرخشی
علاوه بر این شاخه های مفید آشنا برای جریان تراکم پذیر رده بنده هایی اضافی زیر نیز وجود دارد: جریان تراکم پذیر فروصوتی ،جریان ترا صوتی،جریان فرا صوتی و جریان فوق صوتی.
لکن در مورد سیالات تراکم پذیر که در آن سرعت حرکت سیال تا سه دهم سرعت صوت باشد جریان را تراکم ناپذیر در نظر می گیریم. لذا در خطوط انتقال گاز به علت عدد ماخ بسیار پایین آن می توان جریان گاز را تراکم ناپذیر در نظر گرفت.
تعداد صفحه : 68
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند