Определение режима потока.

Режим движения потока в трубопроводе характеризуется параметром Рейнольдса:

(11)

где Q_c – объемный секундный расход, м³/с;

ν - кинематическая вязкость перекачиваемой нефти, м²/с;

D_вн – внутренний диаметр трубопровода, м.

Рассчитаем число Рейнольдса для каждого из диаметров:

- для D₁ = 720 мм

- для D₂ = 820 мм

- для D₃ = 1020 мм

Течение в трубе ламинарное, если Re < 2320.

При турбулентном течении – Re > 2320. Область турбулентного течения подразделяется на три зоны:

- гидравлически гладких труб, когда потеря на трение, а следовательно, и коэффициент гидравлического сопротивления зависят от внутренней шероховатости трубы;

- переходную зону (смешанного трения), когда коэффициент гидравлического сопротивления зависит от режима течения и шероховатости;

- гидравлически шероховатых труб (квадратичного трения), когда коэффициент гидравлического сопротивления зависит только от шероховатости трубы и не зависит от режима течения.

Эти зоны разделяются между собой, так называемыми, переходными числами Рейнольдса, которые найдены на основании экспериментальных данных. Эти зоны характеризуются следующими числами Рейнольдса:

- если 2320 < Re < Re_1пер – поток турбулентный в зоне гидравлически гладких труб;

- если Re_1пер < Re < Re_2пер – поток турбулентный в переходной зоне;

- если Re > Re_2пер – зона квадратичного трения.

Переходные числа Рейнольдса определяются по формулам:

(12)

(13)

где k_э – эквивалентная шероховатость труб.

Определим переходные числа Рейнольдса:

- для D₁ = 720 мм

- для D₂ = 820 мм

- для D₃ = 1020 мм

Таким образом получаем следующие режимы для выбранных диаметров трубопровода:

- для D₁ = 720 мм – поток турбулентный в зоне гидравлически гладких труб (т.к. 2320 < 79407, 31 < 141000 т.е. 2320 < Re < Re_1пер);

- для D₂ = 820 мм – поток турбулентный в зоне гидравлически гладких труб (т.к. 2320 < 69629, 55 < 160800 т.е. 2320 < Re < Re_1пер);

- для D₃ = 1020 мм – поток турбулентный в зоне гидравлически гладких труб (т.к. 2320 < 55870, 42 < 200400 т.е. 2320 < Re < Re_1пер);