Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 81


"симметричным" показателем Я, отвечающим т=0; и=-0,5; /—0,5, т.е. с промежуточным показателем, находящимся "посередине" между к и £. Соотношение (15) в этом случае записывается достаточно просто:

П 9)

С погрешностью, не превышающей 1 %, формула (19) "работает" при Л7>8,5 кДж/кг-К вплоть до разности температур Т2 - Г/ =А7*10() /С что отвечает изменению давления в изоэнтропном процессе в 3-4 раза! В то же время при использовании наиболее "постоянного" пока­зателя X (отвечающего w=0, «=-0,8, / =-0,2) погрешность расчета АН возрастает в несколько раз, хотя и остается еще достаточно малой. Причина этого состоит в том, что в (16) приходится усреднять не только показатель адиабаты, но и коэффициент сжимаемости Как видно из табл. 1, показатель Я , находящийся посередине между лги г, вдоль изоэнтроп практически линейно зависит от температуры; то же самое справедливо и для величины 4z как функции температуры вдоль изоэнтроп, что при усреднении и позволяет использовать средние арифметические. Из расчетов, представленных в табл. 2 (для значений энтропии S = 8,5 кДж/кг-К и S = 9,0 кДж-К), видно, что при увеличении энтропии результаты расчетов улучшаются, и это вполне ясно, т.к. газ начинает приближаться к идеальному состоя­нию. В реально интересующих нефтегазовую отрасль термодинамических процессах природных газов (газов, по составам близких к чисто метановым) величина энтропии £>8,8 кДж/кг-К. По­этому именно формула (19) и получающиеся при ее использовании термо-газодинамические соотношения весьма простой структуры рекомендуются нами в инженерных расчетах технологических процессов газовой промышленности (для расчетов компрессоров, эжекторов, турбодетандеров и процессов истечения). В реальных практических случаях величина AT не превышает 40-50 К, и, следо­вательно, погрешность от использования формул типа (18), по сравнению с формально точным (в рамках квазиодномерных моде­лей) газодинамическим расчетом, составит не более 0,1 -0,3 %, что на порядок меньше величин других погрешностей.

184


Таблица 2 Расчет приращения энтальпии метана в изоэнтропных процессах

Темпера­тура,

т,,к

Давле­ние,

Pi, МПа

Темпера­тура, Т2

Давление, Р2, МПа

Стандартные спра­вочные данные по эталыши, АН, кДж/кгК (эталонное ура­внение состояния

[7])

Расчет при­ращения эн­тальпии АН, кДж/кгК, через показа­тель А. по формуле (19)

1

2

3

4

5

6

Для S-8,5 кДж/кгК

200

3,86

240

7,51

52,51

52,55

200

3,86

260

10,21

80,93

80,58

200

3,86

280

13,73

111,9

112,6

200

3,86

300

18,34

146,5

148,3

200

3,86

350

37,16

256,4

266,2

240

7,51

280

13,73

59,42

59,54

240

7,51

300

18,34

94,00

94,58

240

7,51

350

37,16

203,8

208,8

260

10,21

" 300

18,34

65,58

1 66,16

260

10,21

350

37,16

175,4

178,7

280

13,73

300

18,34

34,6

34,8

280

13,73

350

37,16

144,4

145,9

280

13,73

400

73,58

306,0

314,7

Для S-9,0 кДж/кгК

200

2,17

240

4,26

64,32

64,43

200

2,17

260

5,74

96,63

96,73

200

2,17

280

7,59

129,64

"129,66

200

2,17

300

9,91

163,61

163,49

200

2,17

350

18,54

256,8

255,9

200

2,17

400

33,68

370,3

370,5

240

4,26

280

7,59

65,32

65,27

240

4,26

300

9,91

99,3

99,2

240

4,26

350

18,54

192,5

192,0

240

4,26

4.00

33,68

306,0

306,50

260

5,74

300

9,91

66,98

66,94

260

5,74

350

18,54

160,2

159,9

260

5,74

400

33,68

273,7

274,3

280

7,59

300

9,91

33,97

34,00

280

7,59

350

18,54

127,2

127,1

280

7,59

400

33,68

240,7

241,4