МАГИСТРАЛЬНЫЕ НЕФТЕПРОВОДЫ

Вычисление потерь напора при ламинарном режиме течения

При ламинарном режиме течения профиль температуры расширяется в направлении оси трубы по сравнению с турбулентным режимом течения, поэтому при расчете потерь напора необходимо учитывать неравномерность профиля температуры в поперечном сечении трубы.

При теплообмене в потоке внутри неподвижной трубы все тепловые потоки одинаковы при отсутствии накопления тепла в поперечном сечении. В частности, из этого следует, что:

Из этого соотношения находим температуру внутренней стенки трубопровода:

В формуле фигурирует коэффициент теплоотдачи α для ламинарного течения. Чтобы вычислить его, применим число Нуссельта:

Число Нуссельта при ламинарном течении в трубопроводе для стационарного теплообменного процесса можно представить в виде:

где Ре - число Пекле, определеяемое теплофизическими характеристиками нефти.

Вычисляем отношение вязкостей:

Потери на трение определятся как:

Из формулы для вычисления коэффициента теплопередачи, следует что отношение К/α < 1. Эту зависимость для гидравлического уклона при ламинарном течении подставляем в уравнение и получаем:

Проинтегрировав настоящее уравнение по температуре от значения в начале до конечного, получим: