Гидравлический расчет нефтепровода с учетом тепла трения при сбалансированном теплообмене
Теплогидравлические режимы нефтепровода описываются дифференциальными уравнениями, решение которых для случая изотермической перекачки с температурой t = tбал > tе, полученное Л.С. Абрамзоном, устанавливает связь между температурой перекачки t и параметром диссипации Пд.
, (15.8)
где . (15.9)
Отсюда видно, что параметры Q и t взаимосвязаны:
, (15.10)
где: u - крутизна вискограммы;
m - коэффициент в формуле Лейбензона, зависящей от режима течения жидкости;
Dr - радиальный градиент температуры;
ie - гидравлический уклон, условно определяемый по температуре te для данного трубопровода.
Величины Dr и ie определяются по стандартным методикам курса "Проектирование и эксплуатация магистральных нефтепроводов". Коэффициент теплопередачи можно считать по формуле (15.11) с учетом теплопередачи в талом и мерзлом массиве
. (15.11)
Сопрягая полученное решение "внешней" задачи теплообмена (15.7) с решением "внутренней" задачи (15.10) и, аналогично, принимая за целевую функцию выражение
DQ=Qmax-Qmin , (15.12)
получаем возможность минимизировать колебания производительности.
Соответствующая программа REGL позволяет также осуществить поиск оптимального варианта и выполнить расчет основных параметров перекачки с выходом на регламент эксплуатации магистрального трубопровода при условии ограничения ореола протаивания по (15.5).
Если при минимизации целевой функции DQ достигнут уровень DQ=0, то это значит, что в течение года производительность трубопровода не меняется.