输气管道设计与管理课后习题.doc

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1、《输气管道设计与管理》习题一、根据下列气体组分，分别使用实际气体状态方程（BWRS）上机和通用压缩因子图两种方法计算天然气密度组分CH4C2H6C3H8C4H10CO2N2（%）9410.50.531（1）P=101325Pa，t=0℃，t=20℃（2）P=20MPa，t=0℃，t=20℃二、根据第一题中的气体组分，计算天然气相对密度（1）P=101325Pa，t=0℃，t=20℃（2）P=20MPa，t=0℃，t=20℃三、天然气中，单位体积干空气所分摊的含水蒸汽质量称含水量，证明,符号意义见教材。四、某输气管线，管长L=55km，起点压力P1=20×105Pa，终点压力P

2、2=7×105Pa，用Ф426×7mm螺旋焊接管，输气温度T=288K，天然气相对密度Δ=0.56，水力摩阻系数λ=1.059×10-2，压缩系数Z=0.99，求：（1）平均压力Pcp；（2）输气量。五、一条管内径为300mm、长130km的水平输气管，起点压力PQ=58×105Pa，终点压力PZ=40×105Pa。平均温度TCP=293K，压缩系数Z=0.85，相对密度Δ=0.6，试用威莫斯公式、潘汉得尔B式（取E=0.9）。苏联近期公式（α=1、Ф=1、E=1）分别计算该管线输量。并以潘汉得尔B式的输量为准，与其它公式的计算结果进行比较。六、有一条输气管线，管长L=114

3、.5km，Ф1020×16mm，PQ=69kgf/cm2，PZ=39kgf/cm2，平均地温T=300K，Δ=0.6，λ=0.01，空气常数RB=287.1，Z=0.95，根据以下几种地形条件分别求出输气管输量：1、SQ=SZ；2、SQ=0，SZ=-800m；3、SQ=0，SZ=800m；4、SQ=0，S1=200m，S2=-400m，S3=-200m，S4=-500m，S5=-300m，SZ=-800m，L1=20km，L2=30km，L3=20km，L4=20km，L5=10km，LZ=14.5km。七、有一条输气管线，管长L=180km，管径为Ф426×7mm，起点压力

4、P1=15×105Pa，终点压力P2=2×105Pa1、欲使管道输量增大10%，终点压力升至3.5×105Pa，将管道后半部的管径改建为Ф529×9mm的管道，求改建长度；2、欲使管道输量增大10%，终点压力保持不变，将管道后半部的管径改建为Ф529×9mm的管道，求改建长度；31、欲使管道输量增大15%，终点压力升至3.5×105Pa，采用增设副管的方法，副管采用Ф529×9mm的管道，求副管长度；2、欲使管道输量增大15%，终点压力保持不变，采用增设副管的方法，副管与主管管径相同，求副管长度；八、简述天然气水合物的形成条件，并判断下列条件下能否形成水合物1、Δ=0.6的水

5、蒸气饱和天然气，压力P=1MPa,温度t=8℃；2、Δ=0.7的水蒸气饱和天然气，压力P=10MPa,温度t=15℃；九、什么情况下采用多台压缩机并联？根据压缩机并联原则，推导出两台相同离心压缩机恒转速下并联后的特性方程。十、推导相似工况点下，离心压缩机功率的换算公式：十一、推导相似工况点下，离心压缩机压比的换算公式：十二、已知某天然气管道中的压缩机在额定转速n=8700r/min下的特性如下：，入口温度T1=288K，气体压缩因子Z=0.9，用最小二乘法回归压缩机的特性方程（采用公式7-17的形式）测点1234流量（m3/d）322000305000278000246000

6、压力比ε6.789.9912.3416.90十三、如图所示压缩机站与管道联合工作，管长300km，管径Ф529×9mm，压缩机特性方程，压缩机入口压力P1=2.5×105Pa，温度T=288K，管路终点压力Pz=5×105Pa，平均输气温度T=313K，天然气相对密度Δ=0.7，压缩系数Z=0.9，管路摩阻系数λ=0.015，求：1）只开动一台压缩机时的工作点参数。2）两台压缩机并联与管路联合工作时的工作点参数。3十四、某天然气管道输量为Q=6.2×105m3/d，输气温度T=283K，天然气相对密度Δ=0.6，水力摩阻系数λ=0.013，压缩系数Z=0.93，最后一个压气站

7、出口最高压力不能超过5MPa，城市配气站进站压力不能低于1.2MPa，要求末段最大储气量为日输量的30%，求满足储气要求的最优管径和最优长度。十五、某输气管道有3个压气站，已知第1站有2台离心压缩机并联，其余2个站为1台压缩机，已知每台压缩机特性方程（Q—Nm3/d，P—105Pa），管路特性：，，，假设M=1，求：（1）Q及，（i=1~3）。（2）令，重新计算。（3）令，重新计算。（4）第2站停运，重新计算Q及各站Pd和PZ十六、某干线输气管道有多个压气站，每个压气站都采用相同型号的离心压缩机并联，其