В начало сборного коллектора длиной 3 км, диаметром 0,219 м подают товарную нефть в

В начало сборного коллектора длиной 3 км, диаметром 0,219 м подают товарную нефть в количестве 235 т/ч, вязкостью 12 мПа∙с и плотностью 854 кг/м3. Из сборного коллектора нефть отбирают в трех точках, соответственно, 35 т/ч, 50 т/ч. Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти, следующие 1000 м, 1000 м. Определить общий перепад давления, если начальное давление равно 4,0 МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет. Исходные данные: Длина трубопровода, км6 Длина первого участка, м3000 Длина второго участка, м500 Диаметр трубопровода, мм312 Массовый расход нефти, т/ч250 Отбор на 1 участке, т/ч40 Отбор на 2 участке, т/ч40 Плотность нефти, кг/м3856 Динамическая вязкость нефти, Па*с0,023 Давление начальное, МПа2,2 Абсолютная эквивалентная шероховатость, мм0,12

Алгоритм решения данной задачи заключается в представлении сложного трубопровода состоящего из нескольких участков, различающихся по величине расходов. Каждый участок рассчитывается отдельно как простой трубопровод. Общий перепад давления равен сумме потерь давления по участкам.
Вначале определяют скорость нефти до первой точки отбора:
ω1=Q0,785∙d2∙ρ=250·1033600∙0,785∙0,3122∙856=1,06 м/с
Режим движения на данном участке турбулентный, так как
Re1=ω1∙d∙ρμ=1,06∙0,312∙8560,023=12309>2320
Re <10·d∆=10·3120,12=26000 (зона Блазиуса)
Коэффициент гидравлического сопротивления λ определяют для каждого участка в отдельности.
λ1=0,3164Re0.25=0,3164123090,25=0,030
Потери давления на первом участке определяют по формуле:
∆P=P1-P2=λ∙ld∙ω22∙ρ
∆P1=0,030∙60000,312∙1,0622∙856=0,277 МПа
Для определения потерь давления на втором участке вначале рассчитывают скорость потока нефти
ω2=Q-q10,785∙d2∙ρ=250-403600∙0,785∙0,3122∙856∙10-3=0,892 м/с
Режим движения на данном участке турбулентный, так как:
Re2=ω2∙d∙ρμ=0,892∙0,312∙8560,023=10358>2320 (зона Блазиуса)
λ2=0,3164Re0.25=0,3164103580,25=0,031
Потери давления на втором участке:
∆P2=0,031∙30000,312∙0,89222∙856=0,102 МПа
Аналогично скорость нефти на третьем участке:
ω3=Q-q1-q20,785∙d2∙ρ=250-40-403600∙0,785∙0,3122∙856∙10-3=0,722 м/с
Режим движения на данном участке турбулентный, так как:
Re3=ω3∙d∙ρμ=0,722∙0,312∙8560,023=8384>2320 (зона Блазиуса)
λ3=0,3164Re0.25=0,316483840,25=0,033
Потери давления на третьем участке:
∆P3=0,033∙5000,312∙0,72222∙856=0,012 МПа
Общий перепад давления получают при сложении перепадов на отдельных участках:
∆P=Pi=0,277+0,102+0,012=0,391 МПа
Ответ: ∆P=0,391 МПа