تولید آنتروپی در یک شبکه فوق توزیع گاز شهری نمونه با لوله های فولادی و پلی اتیلن
محورهای موضوعی : ترمودینامیک
علی حیدری
1
(هیئت علمی)
کلید واژه: ضریب اصطکاک, تولید انتروپی, شبکه فوق توزیع, جنس لوله,
چکیده مقاله :
گاز طبیعی از چاه ها استخراج و پس از تصفیه، توسط خطوط انتقال و شبکه تغذیه و فوق توزیع به محل مصرف می رسد. در این بخش میزان هدر رفت انرژی بسیار حیاتی بوده و باید بطور مناسبی محاسبه شود. در این تحقیق، شبکه فوق توزیع با فشار کارکرد پایین مورد بررسی قرار گرفته و یک شبکه گاز طبیعی نمونه با استفاده از حل تحلیلی جریان گاز طبیعی در شرایط پایا مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات جریان با فرض تمامی پارامترها، ابتدا برای یک لوله ارائه شده، سپس با استفاده از قوانین موجود در شبکه های لوله، یک شبکه نمونه مورد تحلیل قرار گرفته است. تاثیر جنس لوله به عنوان یک عامل مهم بر روی عملکرد شبکه مورد نظر، بررسی و تحلیل شده و در انتها، میزان تولید انتروپی در لوله های فولادی و پلی اتیلن مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد با افزایش قطر یا کاهش دبی گاز، زبری لوله و ضریب اصطکاک عملاً تاثیر کمتری در تولید انتروپی دارد. همچنین نتیجه می شود که جریان گاز در قطرهای کمتر، در لوله های فولادی از لوله های پلی اتیلن انتروپی بیشتری تولید می کنند.
Natural gas is extracted from wells and after purification, it reaches to consumption stages by transmission and distribution network. Energy losses in this section is vital and must be calculated appropriately. In this study, the network of distribution with low working pressure is examined. A network sample of natural gas is investigated using analitical solution of a steady flow of natural gas. Flow equations initially provided for a tube considering all parameters. Then, using the existing rules in pipe networks the network sample is analyzed. Effect of tube material as an important factor on network performance are evaluated and analyzed And finally, the rate of entropy generation in steel and polyethylene pipes were compared. The results show that by increasing the diameter or decreasing the gas flow rate, the tube material and friction coefficient is less effective on entropy generation in practice. Furthermore, the gas flow in lower diameters cause more entropy production using steel pipes in compare with polyethylene pipes.
_||_