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* 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 教学目的 了解输气管平均温度和总传热系数计算； 理解总传热系数概念及内容； 熟悉输气管温度分布的计算； 掌握水合物的形成条件和防止形成的方法。 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 教学内容 7.1 输气管道的温度变化规律管道 7.2 输气管道的平均温度 7.3 总传热系数 7.4 天然气水合物及生成条件预测 7.5 天然气水合物的防止措施 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 温降基本公式 稳定管流动能量方程： 忽略流速变化和高差影响： 由热力学循环关系式有： 7.1 输气管道的温度变化规律 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 气体的质量定压热容： 焦耳-汤姆逊系数： 输气管道温降计算基本公式： 7.1 输气管道的温度变化规律 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 温降计算公式讨论 苏霍夫公式： 压力近似线性分布： 分析： 当 时， (苏霍夫公式) 7.1 输气管道的温度变化规律 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 平均温度 不考虑节流效应： 考虑节流效应： 设计温度 7.2 输气管道的平均温度 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 7.3 总传热系数 总传热系数公式 对埋地管道，其传热过程由三部分组成 气体至管壁的放热： 管壁、绝缘层等N 层传热： （i =1,…N） 管道至土壤的放热，即： 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 由上面三式得： 传递给周围介质热量： 当 ，D取外径； 当 ，取平均值； 当 ，取内径。 对于大管道，可认为 7.3 总传热系数 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 总传热系数的计算 有关介质的导热系数 管内壁放热系数 准则方程： 外部放热系数 埋地管道 架空管道 7.3 总传热系数 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 7.4 天然气水合物及生成条件预测 天然气水合物结构 天然气水合物（Gas-hydrates）也称水化物 天然气水合物结构 水分子形成了多面体骨架，其中有孔穴，孔穴由气体分子占据，即一种笼形包合物，水分于借氢键结合笼形晶格，气体分子在范德华力作用下，被包围在晶格中。水合物有Ⅰ型和Ⅱ型两种结构。 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 天然气水合物生成条件与预测 形成水合物主要条件 适当的温度和压力下 处于或低于水汽的露点，出现“自由水” 形成水合物次要条件 高的气体流速 搅动 晶种的存在 7.4 天然气水合物及生成条件预测 第7章 输气管道热力计算 学高为师 身正为范 生成预测 7.4 天然气水合物及生成条件预测 *