Làm thế nào là dòng khí qua các đường ống (rất dài) được theo dõi và kiểm soát?

(Điều này được liên kết chặt chẽ với việc đo số Mach bên trong một vòi nhưng nó không liên quan đến dòng siêu âm)

Ma sát và truyền nhiệt có ảnh hưởng đến số Mach của lưu lượng nén (lưu lượng Fanno và Rayleigh ). Vì điều cực kỳ quan trọng là phải kiểm soát chặt chẽ các thuộc tính dòng chảy, đây là câu hỏi của tôi: -

1. Làm thế nào để người ta biết số Mach của dòng chảy bên trong các đường ống dài mang theo một loại khí (ví dụ WEPP )?

2. Số Mach được duy trì thông qua các đường ống này?

3. Xem xét sự thay đổi nhiệt độ theo chu kỳ và ma sát bên trong các đường ống, làm thế nào số Mach được duy trì không đổi / trong một phạm vi?

Điều quan trọng cần nhớ là các đường ống này không tồn tại dưới dạng một đường đơn lẻ và sẽ có một số nhánh buộc vào đường ống chính và tách ra để bán khí cho các địa điểm khác nhau. Điều này chạm vào một chủ đề rất rộng về đảm bảo dòng chảy và mô hình mạng đường ống.

Đường ống cũng sẽ được chia thành các phần nhỏ hơn bởi các trạm nén bởi vì như bạn đã đề cập, tổn thất ma sát sẽ đòi hỏi khí phải được nén lại khi nó đi dọc theo đường ống.

Để trả lời câu hỏi của bạn, tốc độ dòng khí sẽ được đo thường xuyên bằng nhiều loại máy đo lưu lượng khác nhau như máy đo lỗ, máy đo siêu âm, máy đo Coriolis, máy đo tua bin, v.v. Điều này sẽ xảy ra tại bất kỳ điểm nào là dòng khí chảy vào đường ống chính hoặc là phân nhánh được bán. Nó cũng có thể xảy ra đều đặn (tức là các trạm nén) dọc theo đường ống. Nếu bạn muốn xác định số mach, bạn có thể chỉ cần tính toán nó từ vận tốc đo được của bạn.

Tôi không biết bất kỳ số mach mục tiêu hoặc vận tốc trong đường ống, nó chắc chắn sẽ là cận âm, phần còn lại sẽ phụ thuộc vào chi tiết cụ thể của phần ống. Ví dụ, cấu hình độ cao, sự hiện diện của chất lỏng, ăn mòn và áp suất cần thiết tại điểm đến sẽ có ảnh hưởng đến vận tốc bạn có thể vận chuyển khí.

Đối với câu hỏi 1, theo như tôi nhớ, việc đo lường tài chính của các đường ống khí hydrocarbon dài được thực hiện với các đồng hồ đo lưu lượng hiệu ứng coriolis. Để tính số Mach, tất cả những gì cần thiết là lưu lượng khối và nhiệt độ từ cặp nhiệt điện (cùng với một số ước tính về tỷ lệ công suất nhiệt của hỗn hợp.)

Câu trả lời này cần kiểm tra đối với các tài liệu tham khảo đáng tin cậy. (CW vì tôi đã không kiểm tra bất kỳ cuốn sách nào.)

Câu hỏi 2 và 3 khó hơn, và một lần nữa có thể cần phải tách ra.