发布时间 : 星期三 文章管径选择与管道压力降计算-单相流（可压缩流体）更新完毕开始阅读bf18986ca36925c52cc58bd63186bceb19e8ede8
管径选择与管道压力降计算2014最新版
(d) 出口压力与压力降之和为管道系统入口处的压力(P1)。 2.2.3.2 例题
例1：将25℃的天然气(成份大部分为甲烷)，用管道由甲地输送到相距45km的乙地，两地高差不大，每小时送气量为5000kg，管道直径为307mm(内径)的钢管(ε＝0.2mm)，已知管道终端压力为147kPa，求管道始端气体的压力。
解：
(1) 天然气在长管中流动，可视为等温流动，用等温流动公式计算 天然气可视为纯甲烷，则分子量M＝16 设：管道始端压力P1＝440kPa 摩擦压力降按式(2.2.2—10)计算，即
?LWG2?Pf?6.26?10g5d?m
3雷诺数 Re＝354WG／dμ 25℃时甲烷粘度μ为0.01lmPa·s 则 Re＝354×5000／307×0.011=5.24×l05 相对粗糙度 ε／d＝0.2／307＝6.51×10-4
由第1章“单相流(不可压缩流体)”中图1.2.4—1，查得且λ＝0.0176
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因此，
P1＝147+286.4≈433.4kPa
(2) 用韦默思式计算
标准状态下气体密度
气体比重 γ＝16／29＝0.552
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d2.667＝(307)2.667 ＝4297.32×103
标准状态下气体体积流量 VG＝WG／ρ＝5000／0.7143≈7000m3(标)／h
P1＝365.08≈365.1kPa
⊿P＝218.08kPa，此值较等温流动式计算值小。
用潘汉德式计算
P1＝375.68≈375.7kPa
⊿P＝375.68－147＝228.68kPa，此值较等温流动式计算值小，而较韦默思式计算值大。
计算结果见下表： 项目 计算式 等温式 韦默思式 潘汉德式 平均
由计算结果看出，用潘汉德式计算误差最小，但为稳妥起见，工程设计中应采用等温式计算的结果，即天然气管始端压力为433.4kPa。考虑到未计算局部阻力以及计算误差等，工程计算中可采用433.4×1.15kPa＝498.4≈500kPa作为此天然气管道始端的压力。
例2：空气流量8000m3(标)／h，温度38℃，钢管内直径100mm，长度64m，已知始端压力为785kPa，求压力降。在何种条件下达到声速，产生声速处的压力是多少? 解：
压 力 kPa 始端P1 433.4 365.1 375.7 391.4 终端P2 147 147 147 压力降(⊿P) kPa 286.4 218.1 228.7 244.4 误 差 ％ P 1 +9.03 －6.98 －4.28 ⊿P +11.71 －11.1 －6.8 —11—
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(1) 按等温流动计算
设终点压力P2＝590kPa
密度ρ1＝P1M／(RT)＝785×29／(8.3143×311)：8.804kg／m3 ρ2＝P2M／(RT)＝590×29／(8.3143×311)＝6.617kg／m3
因此
查得标准状态下空气密度 ρ＝1. 293kg／m3
则空气的质量流量Wc＝VGρ＝8000×1. 293＝10344kg／h 查得38℃空气粘度 μ＝0.019mPa·s
雷诺数
取 ε＝0.2mm，则 ε／d＝0.2／100＝0.002
查图得λ=0.0235[由第1章“单相流(不可压缩流体)”中图1.2.4—1中查得]。 摩擦压力降
P2＝P1－⊿Pf＝785－134.53＝650.47kPa，与假设不符。 第二次假设
P2＝650kPa则 2＝650×29／(8.3143×311)＝7.2899 kg／m3
?m?7.2899??8.804?7.2899??7.794633 kg/ m3
20.0235?64?10344?Pf?6.26?10?9.81??126.795100?7.7946 kPa
P2＝785－126.79＝658.21kPa，与假设不符合。 第三次假设 P2＝658kPa
ρ2＝658×29／(8.3143×311)＝7.3797 kg／m3
?m?7.3797??8.804?7.3797??7.85453 kg/ m3
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