Документ утратил силу или отменен. Подробнее см. Справку

1. Расчет интенсивности истечения газа на основе численного моделирования

1. Расчет интенсивности истечения газа на основе численного моделирования.

Для расчета параметров истечения газа (скорости, расхода и массы выброса) при разгерметизации трубопровода рекомендуется использовать систему уравнений газодинамики, описывающую нестационарное одномерное движение в трубе

00000793.wmz

00000794.wmz

00000795.wmz

где t - время; x - координата вдоль оси трубопровода; u - скорость; p - давление; z - высотная отметка линии трубопровода; g - ускорение свободного падения; D0 и DH - соответственно внутренний и наружный диаметры трубопровода; 00000796.wmz - коэффициент гидравлического сопротивления, учитывающий действие трения на стенках трубы, связан с внутренним диаметром D0 (м) и шероховатостью стенок трубы 00000797.wmz соотношением 00000798.wmz; 00000799.wmz - удельная внутренняя энергия; T - температура внутри трубопровода; Ts - температура снаружи трубопровода; KT - коэффициент теплопередачи, который для проектных расчетов задается нормативно с возможностью уточнения по натурным замерам расходов и температур при эксплуатации.

В соотношение (3) для расчета плотности потока тепла, поступающего в газ через стенки трубопровода от окружающей среды, применяется закон Ньютона.

Для замыкания системы (1) - (3) используются калорическое и термическое уравнение состояния в виде:

00000800.wmz

00000801.wmz

где Z и R* - соответственно удельная постоянная и сжимаемость газа;

CV(T) - удельная теплоемкость как функция температуры.

В качестве граничных условий используется условие постоянства давления на входе и выходе трубопровода. В качестве начального условия для трубопровода задается режим стационарной перекачки.

При моделировании истечения в конце каждой ветки разорванного трубопровода задается давление равное окружающему, т.е. 1 атм (для дозвукового истечения), либо на срезе в месте разрыва задается скорость равная скорости звука на срезе трубы (для сверхзвукового истечения). Соответственно интенсивность выброса с одной ветки будет определяться на срезе разорванной трубы как произведение плотности, скорости и площади поперечного сечения трубопровода 00000802.wmz.

Система уравнений (1) - (3) записывается для каждого линейного участка с постоянным диаметром. В местах стыковки отдельных линейных участков выполняются законы сохранения.

Допускается применять приближенные методы расчета интенсивности истечения газа для случаев, изложенных ниже в пунктах 2 - 4 данного приложения.