输油管道瞬变流第一章
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输油管道瞬变流复习概要一、基本概念1、不稳定流动的概念答:不稳定流动指的是管道内任意一点流体参数(速度,压力)不仅与空间有关,还与时间有关。
2、输油管道的水击事故答:1.有计划地调整管道输量,如改变阀门的开度;泵站泵机组的停车;中间站的启动和停输;泵机组的转速调节。
2.管道的某些操作程序;如管道首末站倒罐,顺序输送过程中的油品切换;分输,注入等。
3.管道运行中出现的事故:阀门的误操作。
泵机组机械故障;中间站突然停电;管道发生泄漏和管道破裂等缺陷。
3、短管水击的基本过程答:短管水击的四个过程,看课件或课本,有详细描述。
4、短管水击的周期、直接和间接水击答:水击周期4L a管路周期2L a当关阀时间小于2La,为直接水击,否则为间接水击。
5、压力波的影响因素答:a=具体叙述。
6、惯性水击压力答:aH Vg∆=±∆,了解推导过程,上游取正,下游取负。
7、长输管道水击的特点、产生的原因答:长输管道水击特点:1.长输管道的水击分析中需要考虑摩擦的影响。
2.长输管道发生事故后需要考虑管道的充装压力。
3.长输管道距离长,水击波传播和反射的时间长。
4长输管道是一个统一的水力系统,某处发生水击扰动后,将影响全线的运行情况。
5.长输管道操作复杂,引起水击的影响因素复杂长输管道的水击原因:1.有计划地调整管道输量,如改变阀门的开度;泵站泵机组的停车;中间站的启动和停输;泵机组的转速调节。
2.管道的某些操作程序;如管道首末站倒罐,顺序输送过程中的油品切换;分输,注入等。
3.管道运行中出现的事故:阀门的误操作。
泵机组机械故障;中间站突然停电;4管道发生泄漏和管道破裂等缺陷。
8、增压波、减压波、正反射、负反射10、液体中含气对压力波传播速度的影响(包括概念延伸)答:液体中含气量的越多,压力波传播的速度越低。
延生:相同条件下,油田地面集输管道中水击波的传播速度小于单相油品输 送管道11、瞬变分析中摩阻的影响如何考虑,为什么答:瞬变流分析中摩擦阻力采用准二次近视,因为摩擦项在微分方程中无法 积分12、特征线方程答:dx V a dt=± 13、相容性方程答::sin 02aV V dH a dV C V dt g dt gDλα++-+= :sin 02aV V dH a dV C V dt g dt gD λα--+-= 14、为什么要利用有限差分方程求解答:因为摩擦项不可积分。
第一章1:流体流动时流层间存在速度差和运动的传递是由于流体具有粘性2:粘性:相邻流层存在速度差时,快速流层力图加快慢速流层,慢速流层力图减慢快速流层,这种相互作用随层间速度差的增加而加剧的特性。
3:内摩擦力/粘性力:流层间的这种力图减小速度差的作用力称为内摩擦力或粘性力4:牛顿粘性定律:粘度和内摩擦力的关系。
F=μA(dν) / dy 符合牛顿内定律的流体称为牛顿流体,反之称为非牛顿流体,牛顿流体的剪切应力与剪切速率之间呈比例关系,剪切应力与剪切速率的比值为常数,即动力粘度,非牛顿流体的剪切应力与剪切速率之间无正比关系,剪切应力与剪切速率的比值不是常数。
5:动力粘度:稳态层流流动中的剪切应力与剪切速率的比值,动力年度是流体对形变的抵抗随形变速率的增加而增加的性质。
(公式P3)6:运动粘度:是动力粘度与同温度下的流体密度的比值,又称比密年度。
运动粘度对比动力粘度:运动粘度方便,1许多条件粘度与运动年度之间比较容易建立经验换算公式,2利用重力型玻璃毛细管粘度计可以很方便地测得运动粘度。
3但不能用运动粘度衡量流动阻力的大小7:粘度与温度,压力的关系:粘度与温度不成线性关系,它与温度范围有关,温度越低,粘温关系越密切,即随温度降低,粘度随温度的变化越大。
低压下的气体与液体的粘度随温度变化的规律完全相反,气体的粘度随温度的升高而增大,因为气体的粘性是由动量传递导致的,温度升高时,分子热运动加剧,动量增大,流层间的内摩擦加剧,所以粘度增大。
液体的粘性来自分子间引力,随温度的升高,分子间的距离加大,分子间引力减小,内摩擦减弱,所以粘度减小。
液体和气体的粘度随着压力的增大而增大,因为气体的压缩性很强,所以压力的变化对气体粘度的影响更大。
8:流变学:是一门研究材料或物质在外力作用下变形与流动的科学,流变学研究对象是纯弹性固体和牛顿流体状态之间所有物质的变形和流动问题。
流变学中物质所受到的力用应力或应力张量表示。
流变学中用应变或应变速率表示物质的运动状态即变形或流动。