天然气管道投产氮气置换混气规律研究.pdfVIP

学兔兔 学兔兔 534 赵孟卿 等 天然气管道投产氮气置换混气规律研究 一一0．4+4．0lgRe~2．01lgf (4) B气 A气 1 ／／ ／／／／ 远方声r 万1一一21g、R2．51~ ) (5) X 卜．I 式中：为管道绝对 当量粗糙度，m；d为管道直 _』_ lh … 一 kBI 一= 一 径，m；f为范宁摩擦系数。 kB=1，kA 0 kA=k~m-O．5 =1，kB=0 式 (4)适用 的范围为 3×10≤Re≤10。。在摩 0一混气初始接触面；X-计算点距离初始接触面的距离，m； 擦系数计算公式 中，Colebrook—White公式最为精 ￡一混气发生段的长度 ，m： ，妇一对流扩散系数，m／s 确，式 中l厂为隐函数 ，求解 时需采用编程计算 。程 图1 混气过程示意图 序运行界面如 图 2所示 (式 (5)和式 (3)，C十+ 程和边界条件见式 (1)[5]。 Builder6．0)。 t 跨一尼等 lf(x，o)一0，o≤ ≤L (1) Ic(L，￡)一0,t0 f【(0，)一1，0 式 中：c为组分的摩尔浓度 ，mol／m。； 为流体 速度，m／s；￡为时间，S；尼为对流扩散系数，in／s；其 余符号意义见图1说明。 式 (1)求解的核心是对流扩散 系数 的确定 。当 图2 程序运行界面图 管道流体处于层流状态下时，常采用 Taylor层流扩 美国天然气研究 院(GRI)经过长期对管道 内气 散系数 ]，见式 (2)。 体置换的研究发现 ，扩散系数不仅与管径 、置换流速 足一 (2) 与Re有关，还与施密特数 (Sc)有关 ，如图3所示。 式 中：le为层流扩散系数 ，ITI／s； 为平均流速， m／s；为分子扩散系数，m。／s；d为管道直径，1TI。 然而 ，在天然气输送过程中天然气常处于紊流 懈 状态下，Taylor层流扩散系数此时不再适用 。