Ламинарное движение вязкопластичной жидкости в трубах в условиях нестационарного сопряженного теплообмена

• Автор: Халиков, Равиль Анасович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 c. : ил

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2. ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ВЯЗКОПЛАСТИЧНОЙ ЖИДКОСТИ В ТРУБЕ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО СОПРЯЖЕННОГО ТЕПЛООБМЕНА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И МЕТОД РЕШЕНИЯ
2.1. Математическая модель ламинарного движения вязкопластичной среды в круглой трубе в условиях нестационарного сопряженного теплообмена
2.2. Метод численного решения задачи
1 і
2.3. Решение задачи с учетом тепловой изоляции
трубы
2.4. Вывода
3. АНАЛИЗ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О СОПРЯЖЕННОМ НЕСТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛООБМЕНЕ И ДВИЖЕНИИ ВЯЗКОПЛАСТИЧНОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ
3.1. Теплообмен и диссипация механической энергии
3.2. Ламинарное движение вязкопластичной жидкости
при переменных реологических свойствах
3.3. Гидравлические потери при переменных реологических свойствах среда. Влияние диссипативного фактора
3.4. Сравнение численных решений с известными теоретическими и экспериментальными результатами

3.5. Выводы
4. ПУСК "ГОРЯЧЕГО” ПОДЗЕМНОГО НЕФТЕПРОВОДА В
ЭКСПЛУАТАЦИЮ
4.1. Математическая модель пуска
4.2. Решение задачи определения тепловых и гидравлических потерь "горячего" нефтепровода
4.3. Примеры теплового и гидравлического расчета.
Сравнение решений с известными результатами
4.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

АКТУАЛЬНОСТЬ. В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 г.г. и на период до 1990г., принятых ХХУТ съездом КПСС, предусматривается дальнейшее увеличение объема добычи нефти и широкое развитие системы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов [66].
Неуклонной тенденцией в развитии нефтяной промышленности является возрастание объемов добычи и транспорта нефти с повышенным содержанием парафина и асфальтено-смолистых веществ. Увеличение добычи таких нефтей вызвано, с одной стороны, их уникальным химическим составом и, вследствие этого, высокой эффективностью использования в качестве ценного сырья для нефтехимической промышленности. С другой стороны, наблюдается сокращение ресурсов месторождений нефти с "благоприятными" реологическими свойствами.
Парафинистые и асфальтено-смолистые нефти и нефтепродукты являются сложными неньютоновскими реологическими системами, имеющими специфические физико-механические свойства. Транспорт таких жидкостей по трубопроводам затруднен из-за повышенной их вязкости, высокой температуры застывания и ряда других реологических особенностей. Среди применяемых способов перекачки, таких, как перекачка с предварительной термообработкой, с применением разбавителей, с введением химических присадок, с газо-насыщением, которые основаны на улучшении реологических свойств продукта, наиболее распространенным является перекачка с предварительным подогревом жидкости.
Эксплуатация нефтепроводов с подогревом имеет ряд особенностей, которые обусловлены прежде всего теплообменом трубо-

і (и)- и/Ы
(2.2.67)
где ]0 - размер ядра для случая изотермического течения.
Для определения методом итерации находится корень уравнения
Г227:
Ца-ЗЦсХ +3 =0 > X- у + ^ ■ (2.2.68)
Пусть на ^ -ом слре указанным выше способом получена т. -я итерация для в (£,-). Заметим, что (2.2.34) можно рассматривать как уравнение относительно параметра ]а при известных .
Тогда ]0 можно определить сле.дующим образом. Задавая 00 .
(о] .
~ П- + АП0 в качества .нового значения радиуса ядра*- вычислим 7 / (Л
интегралы У тд / в левой части, (2.2.34) по формуле Симпсона. . Здесь. Г}^. - радиус ядра на предыдущем временном слое, /-
(а)
пространственная сетка в окрестности /£а . Тогда получим оценку
поведения функции 7(]^) в окрестности • Алгоритм изменения /]0 строится таким образом, чтобы имело место неравенство:
[_3(,1'К^)~1][3 (/1°]~/]< 6. (2.2.69)
Далее проводится, уточнение /^0 .методом, половинного деления £ 22У..Процесс прекращается, когда одновременно выполняются
условия:
/ /-7 (*}„ 1*’Л< с; (2-2-70)
Выполнение (2.2.70) обеспечивает абсолютную точность вычислений радиуса ядра для т -го приближения температурного и скоростного поля в пределах £ . По найденному радиусу ядра и
известному температурному полю определяется (, по формуле
~Э1
(2.2.33).