Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Podzemka_Otvety_K_Ekzamenu.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
457.29 Кб
Скачать

12) Коэффициент фильтрации. Единицы измерения. Зависимость от коэффициента проницаемости.

Коэффициент фильтрации – характеризует среду и жидкость одновременно. Зависит от размера частиц их формы и степени шероховатости, пористости среды и вязкости жидкости, в гидротехнических расчетах при наличии различных жидкостей.

коэффициент динамической вязкости.

k – коэффициент проницаемости 1Д=1,02*10-12 м2

Проницаемость песчаных коллекторов 100-1000мД

Имеется множество попыток теоретически установить зависимость проницаемости от этих характеристик исходя из закона Пуазеля для ламинарного движения в трубах, исходя из Стогса для обтекания частиц при той или иной модели пористой среды.

Поскольку реальные породы не укладываются в рамки геометрических моделей, то теоретические расчеты проницаемости ненадежны, поэтому обычно проницаемость определяют опытным путем.

13) Условия применимости закона Дарси. Причины ограничения действия закона Дарси.

Границы применимости закона Дарси:

Закон справедлив при следующих условиях :

Пористая среда мелкозерниста и поровые каналы достаточно узки

Скорость фильтрации и градиент давления малы

Изменение скорости фильтрации и градиента давления малы.

Закон Дарси нарушается:

При повышении скорости движения жидкости из-за увеличения потерь давления на эффекты связанные с инерционными силами – верхняя граница.

Дарси может нарушаться и при малых скоростях фильтрации в процессе начала движения жидкости из-за появления неньютоновских реологических свойств жидкости – нижняя граница.

14) И 15) Верхняя граница применимости закона Дарси. Число Рейнольдса.

Верхняя граница- ее критерием служит сопоставление числа Re с его критическим значением.

А – зависит от вида фильтрации.

Закон Павловского

; ; ReкрП=7,5…9

Ф.Щелкачева

; Reкр=1…1,2

Ф.Милионщикова

; Reкр=0,022…0,29

Число Рейнольдса - это безразмерная характеристика потока жидкости, определенная отношением следующих величин:

Число Рейнольдса определяется следующим соотношением:

где

ρ — плотность среды, кг/м3;

v — характерная скорость, м/с;

L — характерный размер, м;

η — динамическая вязкость среды, Н·с/м2;

ν — кинематическая вязкость среды, м2/с( ) ;

Q — объёмная скорость потока;

A — площадь сечения трубы.

16) Нижняя граница закона Дарси. Реологическая модель ньютоновских и неньютоновских жидкостей.

Нижняя граница закона Дарси – при очень малых скоростях с ростом градиента давления увеличение с ростом фильтрации происходит более быстро, это объясняется тем, что становится существенным силовое взаимодействие между твердым скелетом и жидкостью за счет образования аномальных неньютоновских систем: устойчивые колойдные растворы в виде студнеобразных пленок, перекрывающих поры и разрывающихся при градиенте , называемым начальным, и зависящим от доли глинистого материла и величины остаточной водонасыщенности.

,

;

Жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации, называются ньютоновскими. Характерными ньютоновскими жидкостями являются вода и маловязкие моторные топлива. 

Поведение ньютоновских жидкостей отлично видно на графиках зависимости напряжения сдвига (А) или вязкости (В) от скорости сдвига.

Для неньютоновских жидкостей вязкость изменяется при изменении скорости сдвига. Для этих жидкостей модель вискозиметра, шпиндель и скорость сдвига влияют на конечный результат; для неньютоновских жидкостей измереяется, так называемая, «кажущаяся вязкость».

Существует несколько типов неньютоновских жидкостей, различающихся влиянением скорости сдвига на вязкость. Наиболее известны три типа:

  • псевдопластичные жидкости

  • дилатантные жидкости

  • пластичные жидкости

Вязкость псевдопластичных жидкостей уменьшается при увеличении скорости сдвига.


У дилатантных жидкостей, наоборот, с увеличением скорости сдвига вязкость увеличивается.


Пластичные жидкости в статических условиях ведут себя как твердые материалы, но при воздействии на них определенной силой они начинают течь. Минимальное усилие, которое необходимо прилоить к системе, чтобы она начала течь называется предельным напряжением сдвига (f’).


Тиксотропные и реопексные жидкости

Вязкость некоторых жидкостей, при постоянных окружающих условиях и скорости сдвига, изменяется со временем. Если вязкость жидкости со временем уменьшается, то жидкость называют тиксотропной, а если, наоборот, увеличивается, то – реопексной.



При изучении влияния двух параметров (времени и скорости сдвига) на вязкость материалов, для тиксотропных жидкостей будут получаться следующие кривые.


Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]