段管路、大压降水平输气管道的流量计算公式(修改)
流量与管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,水管路,压力常见为0.1--0.6MPa,水在水管中流速在1--3米/秒,常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水一样,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q ——断面水流量〔m3/s〕C ——Chezy糙率系数〔m1/2/s〕A ——断面面积〔m2〕R ——水力半径〔m〕S ——水力坡度〔m/m〕根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失〔mm3/s〕f ——Darcy-Weisbach水头损失系数〔无量纲〕l ——管道长度〔m〕d ——管道内径〔mm〕v ——管道流速〔m/s〕g ——重力加速度〔m/s2〕水力计算是输配水管道设计的核心,其本质就是在保证用户水量、水压平安的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择适宜的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和部分水头损失,而部分水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、讨论管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1阻力特征区适用条件水力公式、摩阻系数符号意义水力光滑区>10雷诺数h:管道沿程水头损失v:平均流速d:管道内径γ:水的运动粘滞紊流过渡区10<<500〔1〕〔2〕紊流粗糙区>500系数λ:沿程摩阻系数Δ:管道当量粗糙度q:管道流量Ch:海曾-威廉系数C:谢才系数R:水力半径n:粗糙系数i:水力坡降l:管道计算长度达西公式是管道沿程水力计算根本公式,是一个半理论半经历的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
流量与管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,水管路,压力常见为0.1--0.6MPa,水在水管中流速在1--3米/秒,常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l——管道长度(m)d——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1>10雷诺数>500达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
23段管路、大压降水平输气管道的流量计算公式(修改)
第三节 短距离、大压降水平输气管计算公式对于短距离、压降很大的输气管,例如:干线截断阀两侧的放空管(在门站、首战和末站里面经常会有放空管),放空时,流速很高,则动能所占比例很大,不能忽略微分方程中的项,否则,可能会引起较大的计算误差,这时候就必须要考虑动能。
2222dPv dx dv D λρ-=+ 两侧同时除以v 2/2 2222dP dx dv v D v λρ-=+ 同样根据气体状态方程和连续性方程得到1zRT P ρ=,MzRTv AP= 代入上式得 2220112QQz z P P LP P zRTdP AP dx d P P P MzRT D λ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰⎰⎰ 积分:()22222112ln 2Qz zQ PP A LM zRTD P P λ-⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭整理得M =水平管方程M =如果令2ln0Q zP P =的话,稍作整理就可以得到水平管道的输量的计算公式,这一项就是考虑了由于动能的变化对管道输量产生的影响。
相应的我们也可以得到在标准状态下的体积流量。
考虑动能项的体积流量:0Q =这就是短距离、大压降放空管线的体积流量的计算公式。
如果在管线上开一个空,来计算放空的流量的话,我们就可以用这个公式来进行计算。
与不考虑dv 2/2推导地公式相比,公式中多一项2lnQ zP P ,因而在P Q 、P z 和其它参数相同时,考虑dv 2/2后引起数量下降。
(考虑这项之后分母增加了,整个数值就会降低,这时候所引起的输量就会下降)例题1.长距离输气管:L=100km ,D=1m ,λ=0.01,P Q =60×105Pa ,P z =30×105Pa1000LD λ= 2ln 1.39Q zP P =,占前一项的1.39‰ 例题 2.有一条短放空管线:L=100m ,D=0.5m ,λ=0.01,P Q =60×105Pa ,P z =3×105Pa1000.0120.5L D λ==,2ln 6Q z P P =,若忽略2ln Q zP P ,误差很大。
压降的计算公式范文
压降的计算公式范文压降是指流体在管道中流动时由于管道摩擦和阻力而造成的压力损失。
在工程实际应用中,压降的计算是非常重要的,可以用来确定管道的尺寸、流速等参数,以提高流体输送的效率。
1.流体在水平管道中的压降计算公式:(1)管道中流体的流速非常小,可以近似为层流情况,此时可以使用普桑流动公式:ΔP=λ×(L/D)×(ρV²/2)其中,ΔP为压降,λ为管道摩阻系数,L为管道的长度,D为管道的内径,ρ为流体的密度,V为流体的流速。
(2)管道中流体的流速较大,属于湍流情况,此时可以使用多种经验公式进行计算,如:ΔP=λ×(L/D)×(ρV²/2)ΔP=K×ρV²/2ΔP=C×γ×V²/2其中,K为经验传输系数,C为经验公式系数,γ为流体的比重,常用值为9810N/m³。
2.流体在垂直管道中的压降计算公式:(1)流体处于静水压力下,可以使用静水压力公式:ΔP=γ×(H1-H2)其中,γ为流体的比重,H1为管道上部液面的高度,H2为管道下部液面的高度。
(2)流体处于自由落体状态,可以使用自由落体公式:ΔP=γ×(H1-H2)+ρ×g×(h1-h2)其中,ρ为流体的密度,g为重力加速度,h1为管道上部液面的高度,h2为管道下部液面的高度。
3.流体在管道中受到局部装置(如阀门、弯头、孔板等)阻力的压降计算公式:ΔP=K×(ρV²/2)其中,K为局部阻力系数,可以根据具体的局部装置形状和流体性质进行选择或查表。
需要注意的是,上述计算公式是理想化假设下的近似计算方法,实际工程中的压降计算常常存在一定的误差,因此需要根据实际情况进行修正和调整。
另外,对于复杂的管网系统,如多支管道串联、并联等情况,压降计算可以通过流体力学分析或数值模拟方法进行求解。
管路压降计算公式
Dp=(L*450*Qc1.85)/(D5*P)L D P压降(bar)管道长度(m)管道内径(mm)压缩机排气口的绝对压力(bar)0.0012061320.59080.1258994741202580.6963281413005080.847726628502580.62513804510006580.22135675410008080.551212288150021981.571908462100040100.37218539812008080.0665774910002598 1 对于给定压力降,管网的最大许可长度之经济公式。
I=(⊿P*d5**P)/(450*QC1.85) I:管许可压降bar。
P:进口绝对压力bar。
QC:流量L/S。
d:管道内径。
设计一个管路系统,最好是环形布置,可缩空气从两个方向通到用气点,当间隙大量用气时压缩空气供应仍平衡。
4.2 确定储气罐容积公式:(只适用节方式的压缩机) V=Q/(8*⊿P) V:储气罐容积m3。
Q:最大压缩机的流量m3/min。
⊿P:设定的压差 bar。
压力空压机作大气量补充之储气罐容积计算公式: V=(Q*t)/(P1-P2)=L/(P1-P2) V:储气罐容积L。
Q:放气阶段。
t: 放气阶段的所需时间S。
P1:网络的标准工作压力bar。
P2:用气设备的最低压力bar。
L:补气段的空气L/工作周期。
4.3 直管之压降计算公式: ⊿P=450*{(Qv1.85*I)*(d5*P)} ⊿P: 压力降bar。
Qv:空气流量,L/S。
d: 内管径mm。
I:管长度 m。
P:绝对初始压力bar。
Qc压缩机排气量(l/s)m/min833.33333335016.666666671166.66666671075 4.5166.666666710166.6666667103333.33333320083.333333335200122083.333333125 I:管道总长m。
计算气体流量和压降的简化公式
气体流量和压降简化公式是用来计算气体流量和压降之间的关系的公式。
它可以帮助我们更好地理解气体流动的特性,从而更好地控制和利用气体流量。
简化公式的基本形式是:
流量=空气粘度×管长×管径×(压力降-静压降)/(入口温度×入口压力)
其中:
空气粘度:空气的动力粘性,也叫做空气的动力粘度,用米制单位μm2/s表示。
管长:气体流动管道的实际长度,单位是米。
管径:气体流动管道的内径,单位是米。
压力降:气体流动管道中压力的减小程度,单位是帕。
静压降:流体在管道中静止时的压力降低,单位是帕。
入口温度:气体流动入口处的温度,单位是摄氏度。
入口压力:气体流动入口处的压强,单位是帕。
根据上述简化公式可以看出,气体流量与空气粘度、管长、管径、压力降和入口温度等参数有关。
通常情况下,空气粘度、管长和管径是定值,压力降和入口温度是变量,可以根据实际情况而变化。
此外,简化公式还可以用来计算压降,公式为:
压力降=静压降+流量×(入口温度×入口压力)/(空气粘度×管长×管径)。
管段流量计算公式
管段流量计算公式
1. 伯努利公式
伯努利公式是流体力学中最基本的公式之一,用于描述理想流体的流动。
对于一个管段,伯努利公式可以表示为:
p1 + ρgh1 + (1/2)ρv1^2 = p2 + ρgh2 + (1/2)ρv2^2
其中,p为压力,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为高度,v为流速。
下标1和2分别代表管段入口和出口处的参数值。
2. 流量公式
通过伯努利公式,可以推导出计算管段流量的公式:
Q = A * v
其中,Q为体积流量,A为管段横截面积,v为流体流速。
3. 连续性方程
对于密闭的管段,由于流体是不可压缩的,因此必须满足连续性方程:
Q1 = Q2
A1 * v1 = A2 * v2
4. 能量损失
在实际情况下,由于管壁粗糙度、弯曲和局部阻力等因素,流体在管段中会发生能量损失。
能量损失可以用能量损失系数ζ来描述,将其引
入伯努利公式:
p1 + ρgh1 + (1/2)ρv1^2 = p2 + ρgh2 + (1/2)ρv2^2 + ζ(1/2)ρv2^2
通过上述公式,可以计算出管段中各种工况下的流量和压力等参数。
气体压力管径与流量计算公式
气体压力管径与流量计算公式
1. 气体压力管径
(1)概念:
气体压力管径是指在密封容器中,将液体或气体以管状形式输送的管径大小。
管径越大,体积就越大,压力就越低,流量就越大,反之,管径越小,体积就越小,压力就越高,流量也就越小。
(2)计算公式:
1)若按常规选管径,可以按照下列公式进行计算:
管径= √(4×流量/π×运行要求压力)
2)若按固定压力选管径,可以按以下公式进行计算:
管径= √(4×流量/π×工艺压力)
2. 气体流量计算
(1)概念:
流量是指经过特定管径时单位时间内流体的量,它等于所表面积乘以流速。
液体或气体的流量可以通过测量气体压力管径的对应的流速和在管内的流体体积来确定,也可用压力和流量之间的关系来求解。
(2)计算公式:
1)显示流量的计算:
流量(L/min)= π×管径2 ×流速/4
2)压力流量计算:
Q(m3/h)= 25900×P1.013
其中,Q表示流量,P表示压力,25900(Pa﹒m3/h)为标准流量系数(自变量)。
燃气管道压降计算公式
燃气管道压降计算公式
燃气管道的压降是指气体在管道内流动时,由于摩擦、阻力等因素而引起的压力降低。
燃气管道的压降计算公式可以通过以下方式进行估算:
1.管道阻力计算公式:
管道阻力可通过DarcyWeisbach公式进行估算,其计算公式如下:
ΔP=f*(L/D)*(ρ*v^2)/2
其中,ΔP为压降,f为摩擦系数,L为管道长度,D为管道直径,ρ为气体密度,v为气体流速。
2.进口和出口压降计算:
燃气管道在进口和出口处也会存在压降,可以通过以下公式进行计算:
ΔP_in=(ρ*v^2_in)/2
ΔP_out=(ρ*v^2_out)/2
其中,ΔP_in为进口压降,ΔP_out为出口压降,v_in为进口处气体流速,v_out为出口处气体流速。
3.总压降计算:
燃气管道的总压降可以通过将上述三部分压降相加得到:
ΔP_total=ΔP+ΔP_in+ΔP_out
需要注意的是,上述公式仅为近似计算,实际情况会受到多种因素的影响,如管道材质、流体性质、管道形状等,因此在实际工程中,还需考虑更多的因素并结合实际情况进行综合计算。
同时,为确保安全运行,燃气管道的设计、施工和维护应符合相关标准和规范。
管路压降计算公式
管路压降计算公式Dp=(L*450*Qc1.85)/(D5*P)L D P压降(bar)管道长度(m)管道内径(mm)压缩机排气口的绝对压力(bar)0.0012061320.59080.1258994741202580.6963281413005080.847726628502580.62513804510006580.22135675410008080.551212288150021981.571908462100040100.37218539812008080.06657749100025981 对于给定压力降,管网的最大许可长度之经济公式。
I=(⊿P*d5**P)/(450*QC1.85) I:管许可压降bar。
P:进口绝对压力bar。
QC:流量L/S。
d:管道内径。
设计一个管路系统,最好是环形布置,可缩空气从两个方向通到用气点,当间隙大量用气时压缩空气供应仍平衡。
4.2 确定储气罐容积公式:(只适用节方式的压缩机)V=Q/(8*⊿P)V:储气罐容积m3。
Q:最大压缩机的流量m3/min。
⊿P:设定的压差 bar。
压力空压机作大气量补充之储气罐容积计算公式:V=(Q*t)/(P1-P2)=L/(P1-P2) V:储气罐容积L。
Q:放气阶段。
t: 放气阶段的所需时间S。
P1:网络的标准工作压力bar。
P2:用气设备的最低压力bar。
L:补气段的空气L/工作周期。
4.3 直管之压降计算公式:⊿P=450*{(Qv1.85*I)*(d5*P)} ⊿P: 压力降bar。
Qv:空气流量,L/S。
d: 内管径mm。
I:管长度 m。
P:绝对初始压力bar。
Qc压缩机排气量(l/s)m/min833.33333335016.666666671166.66666671075 4.5166.666666710166.6666667103333.33333320083.333333335200122083.333333125 I:管道总长m。
流量和管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时,水管路,压力常见为0.1--0.6MPa,水在水管中流速在1--3米/秒,常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中,管内径单位:mm ,流速单位:米/秒,饱和蒸汽的公式与水相同,只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里:Q ——断面水流量(m3/s)C ——Chezy糙率系数(m1/2/s)A ——断面面积(m2)R ——水力半径(m)S ——水力坡度(m/m)根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里:h f——沿程水头损失(mm3/s)f ——Darcy-Weisbach水头损失系数(无量纲)l ——管道长度(m)d ——管道内径(mm)v ——管道流速(m/s)g ——重力加速度(m/s2)水力计算是输配水管道设计的核心,其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下,通过水力计算优化设计方案,选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失,而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%,因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1 >10雷诺数>500达西公式是管道沿程水力计算基本公式,是一个半理论半经验的计算通式,它适用于流态的不同区间,其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算,克列布鲁克公式考虑的因素多,适用范围广泛,被认为紊流区λ的综合计算公式。
管径与流量压力的计算公式
管径与流量压力的计算公式管道是工业生产中常见的输送介质的设备,而管道的流量和压力是管道设计和运行中最重要的参数之一。
在管道设计和运行中,正确计算管道的流量和压力是至关重要的。
本文将介绍管径与流量压力的计算公式,并讨论其在工程实践中的应用。
一、管径与流量的计算公式。
1. 管道流量的计算公式。
管道流量是指单位时间内通过管道的液体或气体的体积。
在工程实践中,常用的管道流量计算公式为:Q = A v。
其中,Q为管道流量,单位为m3/s;A为管道横截面积,单位为m2;v为流体的流速,单位为m/s。
2. 管道横截面积的计算公式。
管道横截面积的计算公式为:A = π d2 / 4。
其中,A为管道横截面积,单位为m2;d为管道直径,单位为m;π为圆周率,取3.14。
综合以上两个公式,可以得到管道流量的计算公式为:Q = π d2 / 4 v。
其中,Q为管道流量,单位为m3/s;d为管道直径,单位为m;v为流体的流速,单位为m/s。
二、管径与压力的计算公式。
1. 管道流体的压力损失计算公式。
管道中流体的流动会产生一定的阻力,从而使得流体的压力发生变化。
在工程实践中,常用的管道流体压力损失计算公式为:ΔP = f (L / d) (ρ v2) / 2。
其中,ΔP为管道流体的压力损失,单位为Pa;f为摩阻系数;L为管道长度,单位为m;d为管道直径,单位为m;ρ为流体的密度,单位为kg/m3;v为流体的流速,单位为m/s。
2. 管道流体的压力计算公式。
管道中流体的压力可以通过管道流体的压力损失计算公式得到,同时还需要考虑流体的入口压力和出口压力。
管道流体的压力计算公式为:P = Pin ΔP。
其中,P为管道流体的压力,单位为Pa;Pin为流体的入口压力,单位为Pa;ΔP为管道流体的压力损失,单位为Pa。
综合以上两个公式,可以得到管道流体的压力计算公式为:P = Pin f (L / d) (ρ v2) / 2。
其中,P为管道流体的压力,单位为Pa;Pin为流体的入口压力,单位为Pa;f 为摩阻系数;L为管道长度,单位为m;d为管道直径,单位为m;ρ为流体的密度,单位为kg/m3;v为流体的流速,单位为m/s。
管道流量计算公式是这样的
管道流量计算公式是这样的管道流量计算公式1:1/4∏×管径的平方(毫米单位换算成米单位)×经济流速(DN300以下管选1.2m/s、DN300以上管选1.5m/s 管道流量计算公式2:一般取水的流速1--3米/秒,按1.5米/秒算时: DN=SQRT(4000q/u/3.14)流量q,流速u,管径DN。
开平方SQRT。
其实两个公式是一样的,只是表述不同而已。
另外,水流量跟水压也有很大的关系,但是现在我们至少可以计算出大体的水流量来了备注:1.DN为Nomial Diameter 公称直径(nominal diameter),又称平均外径(mean outside diameter)。
这是缘自金属管的管璧很薄,管外径与管内径相差无几,所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼。
因为单位有公制(mm)及英制(inch)的区分,所以有下列的称呼方法。
1. 以公制(mm)为基准,称 DN (metric unit)2. 以英制(inch)为基准,称NB(inch unit)3. DN (nominal diameter)NB (nominal bore)OD (outside diameter)4. 【例】镀锌钢管DN50,sch 20镀锌钢管NB2”,sch 205. 管道流量计算公式外径与DN,NB的关系如下:------DN(mm)--------NB(inch)-------OD(mm) 15-------------- 1/2--------------21.3 20--------------3/4 --------------26.7 25-------------- 1 ----------------33.4 32-------------- 1 1/4 -----------42.2 40-------------- 1 1/2 -----------48.3 50-------------- 2 -----------60.3 65-------------- 2 1/2 -----------73.0 80-------------- 3 -----------88.9 100-------------- 4 ------------114.3 125-------------- 5 ------------139.8。
22水平输气管道输量计算(修改)
第二节水平输气管道体积流量的推导过程前面我们将的气体管流的基本方程,由于是偏微分方程,应用的时候很难解出解析解,所以我们必须要进行一些必要的假设,简化方程的形式,通过简单的推导之后,得出比较简单而且还比较实用的、工程上能接收的方程的形式,这样我们就能比较简单的进行管道的水力计算。
这一块我们先研究管道水平的输气管道,通过假设得到水力计算的基本公式,输气管计算的目的是研究输气管的管路特性,即管输输量和压降的关系,水力计算需要遵循四个基本方程(连续性方程、运动方程、能量方程、状态方程)。
通过对这四个方程的处理得到水平输气管道的计算公式。
水平长距离输气管道的计算公式为了简化方程的形式,要做如下假设:1.气体在管内做稳定流动(气体在管内的流动参数是不随时间的变化而变化的)。
根据连续性方程,在任意瞬时,任意管路截面上,气体的质量流量都相同。
M=const,当D=const时,ρv=const,第一个假设就是稳态假设(这与输气管道的工况有没有差别),对一条输气管道来讲,一般它的输量是比较稳定的,输气管线设计的时候规定输气能力是一年100亿方天然气,我们就稳定它的输量100亿方,这与我们的实际生产是比较符合的,与正常输气工况的基本相符。
如果有一些波动的话,波动也是非常小的,只是在不同开采时期,它的产量会有大的波动,可能在开采初期,产量是50亿方,后期有可能达到120亿方或150亿方,虽然有大的变化,但是在一个相对短的时间内,它的输量还是保持一个稳定的流动,我们采用稳定流动计算与工况是相符的,也就是说这个假设是成立的。
2.输气管道是等温的,其输气温度为其平均温度(输气过程中T=const)这样可暂不考虑能量方程(我们本来有四个方程,这时候我们由于T=const,我们就可以不用考虑能量的传递),实际上,气井出口、压气站出口的气体温度都高于地温(输气管的环境温度),和热油管相似,沿途会散热降温(在流动的过程中,气体的温度是要不断降低的)。
输气管道的水力计算
摩擦阻力系数与常用管道流量公式
E为输气管输气效率系数。E表示输气管输气能力的变 化:
Qs λL E= = QL λs
设计时在计算公式中加上E值,是为了保证输气管投产 一段时间后,仍然达到设计能力。设计时,美国一般取 E=0.9~0.95。
第4章 输气管道的水力计算
稳定流动气体管流的基本方程 水平输气管道的流量基本公式 地形起伏地区输气管道的流量基本公式 摩擦阻力系数与常用管道流量公式 输气管基本参数对流量的影响 输气管的压力分布和平均压力
Q = C0
,
2 2 [ pQ − p Z (1 + as Z )]D 5
a Z λZ∆ *TL[1 + ∑ (s i + si −1 )li ] 2 L i −1
2 2 ( pQ − p Z ) D 5
,
Q = C0
λZ∆ *TL
地形起伏地区输气管道的流量基本公式
as Z
是输气管终点与起点高差对输气管输送能力的影响.终 点比起点位置越高(相对高程越大),则输气能力越低,反之 亦然。
(阻力平方区)
摩擦阻力系数与常用管道流量公式
一般干线输气管线都在水力粗糙区(阻力平方区), 不满负荷时在混合摩擦区。城市及居民区的配气管道多 在水力光滑区。
摩擦阻力系数与常用管道流量公式
2、管壁粗糙度 输气管的管壁粗糙度一般比输油管小。对于新管, 美国一般取当量粗糙度=0.02mm,前苏联平均取0.03mm, 我国通常取0.05mm 。美国气体协会测定了输气管在各种 状况下的绝对粗糙度,其平均值如下:
Q2 = 2 2.5 Q1 = 5.66Q1
流量是原来的5.66倍。由此可见,加大直径是增加 输气管流量的好办法。也是输气管向大口径发展的主要 原因。
管道气体流量计算公式
管道气体流量计算公式按照24小时均匀用气量计算如下:二氧化碳常温常压下密度=1.977千克/立方在0.8MPa压力下密度为15.635千克/立方24小时用气总量15吨,换算成体积流量是15000(千克)/15.635(千克/立方)=959立方(工况流量)按照均匀用气计算,每小时用气量为40立方左右(工况流量)。
一般气体输送流速按照10米/秒计算,那么管道应该是选用DN40的管道。
如果考虑到用气量的不均匀性,那么可以考虑用DN50或者DN65的管道。
减压阀流量按照标况计算的话,那就要选择360立方的减压阀流速*截面面积*(压力*10+1)*(T+20)/(T+t)。
管道气体流量的计算是指气体的标准状态流量或是指指定工况下的气体流量。
未经温度压力工况修正的气体流量的公式为:流速*截面面积。
经过温度压力工况修正的气体流量的公式为:流速*截面面积*(压力*10+1)*(T+20)/(T+t)。
压力:气体在载流截面处的压力,MPa。
T:绝对温度,273.15。
安装在管路中记录流过的气体量。
可以测量煤气,空气,氮气,乙炔,光气,氢气,天然气,氮气,液化石油气,过氧化氢,烟道气,甲烷,丁烷,氯气,燃气,沼气,二氧化碳,氧气,压缩空气,氩气,甲苯,苯,二甲苯,硫化氢,二氧化硫,氨气等。
下面介绍一下我常用的计算方法:共同商榷压力为7kg/m3是的流速p=v2p/2其中p是空气压力(帕)=700000帕v是流速p为空气密度=1.2千克/立方米计算的v=1080米/秒以内径10厘米为例计算;由v=sv=1/4πd2v=1/4x3.14x0.1x0.1x1080=8.5立方米/秒=30600立方米/小时注意这是在没有阻力情况下计算的,实际流量要小一些体积流量 qv 公式: qv = V / t 。
体积流量( VolumeFlowra te )是单位时间里通过过流断面的流体体积,简称流量,以 Q 表示。
气体体积流量系指单位时间输送管道中流过的气体体积。
流量和管径、压力、流速之间关系计算公式
谢才公式也应是管道沿程水头损失通式,且在我国应用时间久、范围广,积累了较多的工程资料。但由于谢才系数C采用巴甫洛夫公式或曼宁公式计算确定,而这两个公式只适用于紊流的阻力粗糙区,因此谢才公式也仅用在阻力粗糙区。
2.2相应的紊流阻力特征区内不同摩阻系数间的对应关系
(1)
(2)紊流粗糙区 (其中y采用巴甫洛夫公式计算,若y=1/6即为曼宁公式,这时 )
3.1《室外给水设计规范》GBJ13-86修编建议沿程水头损失摩阻系数(△、n、Ch)取值见表2。
管道沿程水头损失(n Ch△)值表2
管道种类
n(粗糙系数)
Ch(海曾-威廉系数)
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件
管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量,不同的水流流态,遵循不同的规律,计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区,紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件,一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法,工程设计宜采用 数值做为判别式,目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数,按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1
阻力特征区
适用条件
水力公式、摩阻系数
符号意义
水力光滑区
>10
雷诺数
h:管道沿程水头损失
输气管道的水力计算分析
输气管道的水力计算分析输气管道的水力计算分析是指在输气过程中,通过计算输气管道的水力损失、流量、压力等参数,来评估管道输送能力、确定管道尺寸和选择有效的管道设计参数的过程。
本文将介绍输气管道水力计算分析中的基本原理和方法,并对输气管道的流量、水力损失和压力进行详细的计算和分析。
一、流量计算在输气管道的水力计算分析中,首先需要计算流量。
流量是指单位时间内通过输气管道的气体质量或体积。
常用的流量计算公式有以下几种:1.等温式流量计算公式Q=3600*A*V*ρ/Z其中,Q为流量(m³/h),A为管道截面积(m²),V为气体速度(m/s),ρ为气体密度(kg/m³),Z为气体压缩因子。
2.等焓式流量计算公式Q=3600*A*C其中,C为气体流量系数,由气体特性和流量计算方法决定。
根据具体情况选择合适的流量计算公式,并根据管道截面形状和气体流动条件确定管道截面积和气体速度,进而计算出流量。
二、水力损失计算水力损失是指气体在管道中由于摩擦、弯管、阀门、管道直径变化等原因引起的能量损失。
水力损失的计算是衡量输气管道输送能力和选择管道尺寸的重要依据。
常用的水力损失计算方法有以下几种:1.摩擦压降法ΔP=λ*L*(V²/(2gD))其中,ΔP为压降(Pa),λ为摩擦系数,L为管道长度(m),V为气体速度(m/s),g为重力加速度(m/s²),D为管道直径(m)。
2.流量比例法ΔP=K*Q²其中,ΔP为压降(Pa),K为系数,Q为流量(m³/h)。
根据具体情况选择合适的水力损失计算方法,并根据管道长度、摩擦系数、管道直径和流量计算出水力损失。
三、压力计算压力是指气体在输气管道中的压力。
在输气管道的水力计算分析中,需要计算出管道起点和终点的压力,以评估管道输送能力和确定管道参数。
压力的计算方法有以下几种:1.法向压力梯度法ΔP=ρ*g*H其中,ΔP为压降(Pa),ρ为气体密度(kg/m³),g为重力加速度(m/s²),H为管道高度差(m)。
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第三节 短距离、大压降水平输气管计算公式
对于短距离、压降很大的输气管,例如:干线截断阀两侧的放空管(在门站、首战和末站里面经常会有放空管),放空时,流速很高,则动能所占比例很大,不能忽略微分方程中的项,否则,可能会引起较大的计算误差,这时候就必须要考虑动能。
2222dP
v dx dv D λρ-=+ 两侧同时除以v 2
/2 222
2dP dx dv v D v λρ-=+g 同样根据气体状态方程和连续性方程得到
1
zRT P ρ
=
,MzRT
v AP
= 代入上式得 2
2
2
0112Q
Q
z z
P P L
P P zRTdP AP dx d P P P MzRT D λ⎛⎫⎛⎫⎛⎫
-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
⎝⎭⎰⎰⎰g g 积分:()22
22
2112ln 2Q z z
Q P P A L
M zRT D P P λ-⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭g 整理得
M =
水平管方程M =
如果令2ln
0Q z
P P =的话,
稍作整理就可以得到水平管道的输量的计算公式,这一项就是考虑了由于动能的变化对管道输量产生的影响。
相应的我们也可以得到在标准状态下的体积流量。
考虑动能项的体积流量:(
)224
0(2ln )
Q
z Q z
P
P D Q C P L
z T D P λ-=∆+
这就是短距离、大压降放空管线的体积流量的计算公式。
如果在管线上开一个空,来计算放空的流量的话,我们就可以用这个公式来进行计算。
与不考虑dv 2/2推导地公式相比,公式中多一项2ln
Q z
P P ,因而在
P Q 、P z 和其它参数相同时,考虑dv 2/2后引起数量下降。
(考虑这项之后分母增加了,整个数值就会降低,这时候所引起的输量就会下降)
例题1.长距离输气管:L=100km ,D=1m ,λ=0.01,P Q =60×105Pa ,P z =30×105Pa
1000L
D λ
= 2ln 1.39Q z
P P =,占前一项的1.39‰ 例题 2.有一条短放空管线:L=100m ,D=0.5m ,λ=0.01,P Q =60×105Pa ,P z =3×105Pa
1000.0120.5L D λ
==,2ln 6Q z P P =,若忽略2ln Q z
P P ,误差很大。
所以针对段放空管线我们必须要采用后面计算出来的公式。