Диаметр трубопровода для газов

Метод Дарси-Вейсбаха

«`
D = (4 Q ν) / (π v f)
«`

где:

D — диаметр трубопровода (м)
Q — расход газа (м³/с)
ν — кинематическая вязкость газа (м²/с)
v — скорость потока газа (м/с)
f — коэффициент Дарси-Вейсбаха

Вычисление коэффициента Дарси-Вейсбаха

Значение коэффициента Дарси-Вейсбаха зависит от режима потока:

Ламинарный режим:
«`
f = 64 / Re
«`

где Re — число Рейнольдса (безразмерное)

Турбулентный режим:
«`
f = 0,316 / Re^(1/4)
«`

Число Рейнольдса (Re)

«`
Re = (ρ v D) / ν
«`

где:

ρ — плотность газа (кг/м³)

Скорость потока (v)

«`
v = Q / A
«`

где:

A — площадь поперечного сечения трубопровода (м²)

Пример

Рассчитаем диаметр трубопровода для транспортировки природного газа (метан) со следующими параметрами:

Расход: Q = 1 м³/с
Кинематическая вязкость: ν = 1,58 x 10^-5 м²/с
Плотность: ρ = 0,656 кг/м³
Скорость потока: v = 5 м/с

Определение числа Рейнольдса:

«`
Re = (0,656 5 D) / 1,58 x 10^-5
«`

Определение коэффициента Дарси-Вейсбаха:

«`
f = 0,316 / Re^(1/4)
«`

Определение диаметра трубопровода:

«`
D = (4 1 1,58 x 10^-5) / (π 5 f)
«`

Получаем диаметр трубопровода D ≈ 0,104 м