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

Общий градиент давления определяется интерполяцией между градиентами, действительными для областей / и , по методу, описанному в подразделе «Общий градиент давления».

Скорость скольжения для структур потока в области П1. В случае «туманной» структуры потока газ, характеризующийся высокой скоростью, захватывает небольшие капельки жидкости,

W 10 10 1

Рис. 1.4-34. Зависимость между Fs,? и Л/(г

за счет чего практически сглаживается разница в скоростях фазами, так что Ог. пр=0. С учетом этого уравнение (1.4-40) привести к виду

1+R-

между можно

(1.4-46)

Зная значение е», можно легко рассчитать м по уравнению (1.4-39). Между областями И и III существует переходная зона. Нижняя граница зоны III не совпадает с верхней границей зоны II; эта граница определяется с помощью уравнения

W, = 75+84iV2:L. (1-4-47)

Градиент потерь на трение л. Потери на трение в областях I и II возникают вследствие сдвига слоев в непрерывной жидкой фазе. Взаимосвязь, пригодная для расчета сдвиговых потерь, выражается дифференциальным уравнением (1.4-29), где dp = dhvpr.

dp = ifAdh. (1.4-48)

Присутствие газа способствует ускорению потока жидкой фазы. Объемная скорость потока через поперечное сечение площадью 5тр определяется по формуле

= (14-/?)=«ж(1 + г)-

Выразим объем элементарного отрезка подъемника в виде (1-)-/?). Плотность жидкости, заключенной в этом участке подъемника, составляет рж, газа -/?рг, тогда общая плотность будет рж--/?рг. Так как масса газа обычно составляет незначительную часть общей массы потока, общую плотность потока в подъемнике можно выразить следующим образом:

Рж -f RPr

(1.4-50)

Подставляя вышеприведенные выражения для v

см и рсм В уравнение (1.4-48), получим

/ JP ] "жРж / 1

\ dh L 1 2d„ г

(1.4-51)

Разделив обе части этого уравнения на удельный вес жидкой фазы Pmg и заменив Уж, Vr и da соответствующими безразмерными коэффициентами, найдем

= 2f

Nv.ж(Nv.ж + RNг,.ж)

(1.4-52)

2,0 KB Ь2 0,8

Рис. 1.4-35. Зависимость между параметром fe и Лд

По результатам экспериментов была выведена формула для коэффициента гидравлического сопротивления

(1.4-53)

Коэффициент / зависит главным образом от /ь который можно определить с помощью модифицированной диаграммы Муди как функцию

числа Рейнольдса для жидкости (рис. 1.4-36)

Ре„ =

(1.4-54)

Для кольцевого сечения ds следует заменить (к. в-с?тр. н) и тогда

/V, = (4.b-rf.p.„)/-- (1.4-55)

Диаграмма, показанная на рис. 1.4-36, отличается от диаграммы Муди упрощенностью переходной зоны между областями ламинарного

Рис. 1.4-36. Коэффициент потерь на трение в вертикальном подъемнике по Дансу

и Росу (1963 г.):

/ ~ двухфазный поток; 2 - однофазный поток

и турбулентного течений. Коэффициент /2 для данного диаметра подъемных труб зависит главным образом от пластового газового фактора и может быть считан с диаграммы, приведенной на рис. 1.4-37, где он дан в функции от безразмерного выражения fiRNJ. Значение коэффициента /2 приближается к единице при низких R и значительно уменьшается с увеличением ?р. г.

Коэффициент /з представляет собой другой поправочный коэффициент, значение которого зависит от вязкости жидкости и газового фактора R. Этот коэффициент можно рассчитать по выражению

(1.4-56)

При значениях R, обычно встречающихся на практике, коэффициент /з имеет незначительную величину, кроме случая, когда вязкость жидкости превышает 5-10- м/с. Формула (1.4-56) справедлива для областей / и , т. е. в диапазоне от RNv.m = 0 до RNv.m = 50+ +36 Nv. ж. В области / непрерывной фазой является газ, потери на трение поэтому имеются только между газом и стенкой труб. Так как