|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа
В качестве следующего примера рассмотрим степеииую жидкость. Для такой жидкости формула (16.54) принимает вид Ар = (p[l,d, p,k,n,w). Приняв в качестве параметров с независимыми размерностями величины d, р,ю , используя П -теорему и учитывая, что в соответствии с формулой (16.17) [к] = Mr""L"\ получаем о pw 1 Ap = f pv?, откуда Я = 2/ 2-п л Безразмерными критериями подобия являются величины п, ---= Re , где Re - аналог числа Рейнольдса для линейно-вязкой жидкости. Для выяснения вида зависимости Л{п, Re) рассмотрим выражение (16.51) или 3re + l (16.74) Разрешив соотиошеиие (16.74) относительно Ар, получим Ар = Iklw" 37г + 1ГГ2"" Я = 2 V тг у §8. Дополнительные замечания к расчету течения неньютоновских жидкостей но трубам Основными соотиошеииями, описывающими установившееся движение вязкой жидкости по трубам являются: уравиеиие иеразрывиости Q = wS = const, (16.75) уравиеиие Бериулли - + c(; = 3.,++£r + /i,,, (16.76) pg 2g pg 2g формулы Дарси-Вейсбаха и Вейсбаха к=Я- - , h = C - . (16.77) d2g 2g Так как уравиеиие иеразрывиости ие содержит вязкостных характеристик жидкости, то оно имеет одинаковый вид как для лииейио-вязкой, так и для любой иеиьютоиовской жидкости. Уравиеиие Бериулли, представляющее собой закон сохраиеиия механической энергии, также, очевидно, сохраняет свой вид, однако коэффициенты Кориолиса а и величины потерь k, 2 будут иными, чем в случае лииейио-вязкой жидкости. Действительно, зиачеиие величины а определяется законом распределения скоростей по сечеиию трубы, а величина потерь k, 2 зависит от вязкостных характеристик среды. Формулы Дарси-Вейсбаха и Вейсбаха получены из общих соображений теории размериостей. Поэтому их структура сохраняется и для неньютоновских жидкостей, однако зависимости коэффициента гидравлического сопротивления Я и коэффициента местных сопротивлений от критериев подобия будут иметь свой вид для каждого типа иеиьютоиовской жидкости. Из изложенного следует, что все схемы расчета трубопроводов, опирающиеся иа соотиошеиия (16.75) - (16.77), с учетом приведенных выше оговорок могут быть использованы для расчета течения иеиьютоиовских вязких жидкостей. Сравнивая это выражение с формулой Дарси-Вейсбаха, получаем Глава XVII ДВУХФАЗНОЕ ТЕЧЕНИЕ В ТРУБАХ с течением двухфазных (многофазных) сред в трубах приходится сталкиваться почти во всех отраслях нефтегазового производства. При бурении скважии - это течение аэрированных промывочных н тампонажных жидкостей н вынос шлама. Прн эксплуатацнн нефтяных н газовых месторождений - эрлифтная добыча иефти, течение газоконденсатных, водонефтяных и газоводонефтяных смесей в стволе скважины. В сборных сетях месторождений также могут иметь место многофазные течения. Этот список может быть существенно продолжен. Под фазой подразумевается отдельная часть однородной системы, ог-раинчеиная поверхностью раздела. Так, смесь нефтн н воды представляет собой двухфазную систему жидкость-жидкость. Смесь газа и конденсата, или газа и иефти - двухфазная система газ-жидкость. Смесь воды, иефти и газа - трехфазная система. Фаза может состоять из одного вещества, например, воды. Такая фаза называется одиокомпоиентиой. Если фаза состоит из нескольких химических веществ, например, смесн углеводородных газов, то она называется многокомпонентной. Истинные растворы (солн в воде, смесн газов н т.д.) представляют собой однофазные многокомпонентные системы. При оинсаини движения многофазных сред обычно вводятся следующие предположения. 1. Размеры включений или неоднородностей в смеси (отдельных частей иеодиородиой системы) много больше расстояний между молекулами, длин свободного пробега молекул и т.д. Иначе говоря, размеры включений таковы, что к каждой отдельной части иеодиородиой системы приложимы методы механики сплошной среды. 2. Размеры указанных включений много меньше расстояний, иа которых макроскопические параметры смесн или фаз меняются существенным образом, то есть эти размеры много меньше характерных размеров рассматриваемой системы. Указанные ограничения позволяют использовать для оинсаиня движения многофазных сред модель миогоскоростиого континуума. Много- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [ 106 ] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
