Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

Турбулентный режим течения

При Re > 100000 коэффициент гидравлических сопротивлений может вычисляться по формуле Колбрука:

А. = 1/(1,8 Ig Re-1,52)2 (2.18)

или по формуле Г.К.Филоненко:

А. = 1/(1,8 Ig Re-1,64)1 (2.19)

Известны и универсальные формулы для расчета коэффициента гидравлических сопротивлений, среди которых формулы - Колбрука:

= -21g

2.51

(2.20)

Ъ.1(1 ReyfK,

где К - эквивалентная шероховатость поверхности трубы, м.

Для определения эквивалентной шероховатости Л.Прандтль предложил следующую зависимость:

(2.21)

lg/: = 0,57-- + lgc?.

На практике без существенной ошибки эквивалентную шероховатость можно заменить абсолютной е, принимая для обсадных труб и колонн НКТ е = 1,410"м.

И.А.Исаева: А.Д.Альтшуля:

;.=о./1-б

3,7 d

1.11

100 Re

N0.14

(2.22)

(2.23)

Коэффициент гидравлических сопротивлений может быть рассчитан и по формуле Блазиуса:

0.3164

Вязкопластичные жидкости

Вязкопластичные жидкости, к которым, в первую очередь, относятся глинистые растворы и водонефтяные эмульсии, широко

распространены в нефтепромысловой практике. Глинистый раствор в ряде случаев используется в качестве жидкости глушения и в соответствии с моделью течения (2.13) характеризуется динамическим напряжением сдвига и пластической вязкостью г\, которые можно рассчитать по формулам Б.С. Филатова:

т„ = 8,5 №р,,р-7, (2.25)

Л = 0,033 10-р,-0,022, (2.26)

где р,р- плотность глинистого раствора, кг/м.

Различают два режима течения ВПЖ: структурный (ламинарный) и турбулентный.

Структурный (ламинарный) режим течения Коэффициент гидравлических сопротивлений

6Г]\)

64 Re*

Re* =

, vdp

Re =

(2.27) (2.28)

6.V (-

Для вязко пластичных жидкостей вводится параметр пластичности В, характеризующий отношение сил инерции к силам пластичности

В = . (2.30)

Отношение параметра Re в виде (2.28) к параметру пластичности В в виде (2.30) дает параметр Сен-Венана-Ильюшина:

5еп.=-. (2.31)

Как показали исследования, зависимость (2.27) справедлива при Re*< (2+ 3)ia\

Коэффициент гидравлических сопротивлений можно вычислять и по следующим формулам.

Формула P.И. Шищенко: 0.125

(2.32)

Формула рекомендуется автором при Re= 2500 20000, d < 60 мм.

Формула Р.И. Шищенко и К.А. Ибатулова:

, 0.075

Формула рекомендуется при Re= 2500 40000, d = 141 168 мм.

Критерием перехода структурного режима течения в турбулентный может служить значение критической скорости -u, которое для круглой трубы записывается так:

г),р.,=257. (2.34)

Если фактическая скорость течения в трубе меньше критической ир, то режим течения структурный; если - наоборот, то режим течения турбулентный.

Потери на трение для структурного режима можно рассчитать по следующей зависимости:

А,р. = 4т, Я/(ЗЛ (2.35)

3 - коэффициент, зависящий от параметра Сен-Венана-Ильюшина Se« и находимый по графику (рис.2.5) для круглой трубы.

2 3

5 7 10

20 40 60 80 100 200 400 600 1000 Sen

Рис. 2.5. Зависимость коэффициента от параметра Сен-Венана- Ильюшина Sen: 1 - для круглого сечения; 2 - для кольцевого сечения