نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
2 استادیار مهندسی نفت، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
ب
بدون تردید، مکانیک سیالات یکی از دروس پایهای و بسیار پرکاربرد در آموزش رشتههای مهندسی شیمی و مهندسی نفت است. آموزش عمیق برخی از مفاهیم پایهای در مکانیک سیالات و انتظار درک آن توسط دانشجویان صرفاً از طریق نوشتن برخی از روابط ریاضی مورد نیاز بهسادگی امکانپذیر نیست. در این مقاله با ارائه چهار مثال صنعتی و کاربردی، که حاصل چندین سال تجارب نویسندگان این مقاله در مشارکت در طراحی و اجرای چندین پروژه صنعتی در زمینه صنایع نفت و گاز است، برخی از این مفاهیم به زبانی ساده ارائه شده است. مطالعه این مقاله به درک و آموزش مفاهیم مرتبط با سیالات دوفازی، استفاده از معادلات ناویر ـ استوکس و شرایط مرزی، چگونگی تنظیم سطح نفت پایدار نشده در جداکنندههای میانی پروژههای فرآورش نفت و گاز در تأسیسات سطحالارضی[1]، چگونگی استفاده از منحنی پمپها و کمپرسورهای دور ثابت و دور متغیر در طراحی و همچنین محاسبات افت فشار در خط لوله گاز کمک میکند. این مقاله بهعنوان الگویی به عموم مهندسان شاغل در صنعت کمک میکند تا به همین نحو بتوانند مسائل آموزشی را از فرایندهایی که بهصورت روزمره با آن سروکاردارند، چه در زمان طراحی و چه در زمان بهرهبرداری، استخراج و با طرح مسائل کاربردی و ارائه راهحل بهطور همزمان، آموزش و درک مفاهیم مهندسی را در انواع فرایندها و تجهیزات در صنایع گوناگون تسهیل کنند.
[1]. Surface Treatment Facilities
کلیدواژهها
- آموزش
- مکانیک سیالات کاربردی
- معادلات ناویر استوکس
- تنظیم سطح نفت
- جداکننده سه فازی
- استاتیک سیالات
- منحنی پمپ و کمپرسور
- افت فشار گاز
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Application of basic principles of fluid mechanics in some oil and gas industrial examples: A pattern for chemical and petroleum engineers
نویسندگان [English]
- Mehdi Panahi 1
- Mehdi Karimi 1
- Hosseinali Akhlaghi Amiri 2
1 Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
2 Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]
Fluid mechanics is certainly one of the basic and very useful courses in chemical and petroleum engineering university programs. Deep understanding of some of the concepts in this course by the students is not easily expected through writing the required traditional mathematical equations alone. In this paper, the authors who have several years of working experiences in design and execution of oil and gas industrial projects, tried to simply present some of the fluid mechanics basics mentioned above through introducing of four industrial examples. Reading this paper helps the readers for good understanding of the concepts of two-phase flow, application and use of Navier-Stokes equations and boundary conditions. Also adjustment of the un-stabilized oil level in a middle stage separator of surface treatment facilities in an oil and gas filed; the use of characteristic curves of fixed speed and variable speed pumps and compressors, and calculations of pressure drop in a gas transfer pipeline. As a pattern, this paper helps the engineers to extract educational examples from the processes, which they are involved in; from design projects or operational plants. By introducing such problems and suggesting a proper solution, they can help for better understanding of engineering concepts.
کلیدواژهها [English]
- Education
- applied fluid mechanics
- Navier Stokes equations
- oil level control
- 3-phase separator
- pump and compressor curve
- natural gas
- pressure drop