МАГИСТРАЛЬНЫЕ НЕФТЕПРОВОДЫ

Коэффициент гидравлического сопротивления

Базовые формулы

Чтобы рассчитать коэффициент гидравлического сопротивления λ = λ(Re,ε) допустимо использование следующих формул:

1. Когда число Рейнольдса Re = ud/ν < 2320, режим течения нефти - ламинарный и следует использовать формулу Стокса:


Ламинарный режим течения характерен для нефтей с высокой вязкостью, течение которых характеризуется достаточно малыми значениями числа Рейнольдса.

2. Когда число Рейнольдса 2320 ≤ Re < 10⁴, режим течения нефти - переходный турбулентный и необходимо использовать формулу:


3. Когда число Рейнольдса 10⁴ ≤ Re < 27/ε^1,143, (Δ — абсолютная шероховатость; ε = Δ/d — относительная шероховатость внутренних стенок трубопровода), то нефть течёт в развитом турбулентном режиме, в зоне гидравлически гладких труб (коэффициент λ от шероховатости не зависит), следует применять формулу Блазиуса:

4. Когда 27/ε^1,143 ≤ Re < 500/ε, то нефть течёт в зоне так называемого смешанного трения, для которой значение коэффициента гидравлического сопротивления требуется рассчитывать по формуле Альтшуля:

5. Когда Re > 500/ε, то нефть течёт в зоне квадратичного трения (так как если λ от скорости течения не зависит , то величина потерь напора будет пропорциональна значению скорости течения в квадрате) и должна быть использована формула Шифринсона:

Формулы, используемые в проектной практике

При выборе коэффициента гидравлического сопротивления λ проектировщиками применяются правила и формулы, которые откорректированы эксплуатационной практикой нефтепроводов:

1. Когда число Рейнольдса Re < 2000 применяется формула Стокса.
2. Когда 2000 ≤ Re < 2800, применяемая формула имеет вид:

3. Когда 2800 ≤ Re < Re_*, применяется формула Блазиуса.
4. Когда Re ≥ Re_*, применяемая формула имеет вид:

Значения констант Re_* и Λ