ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13
Цель, предмет и задачи дисциплины «Управление нефтегазовыми производственными процессами».
Технологии бурения скважин, разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин, транспортировка углеводородов и их переработка включает однотипные процессы, характеризуемые общими закономерностями. Эти процессы в различных производствах проводятся в аналогичных по принципу действия аппаратах.
Цель дисциплины о процессах и аппаратах нефтегазовых технологий состоит в анализе технологических процессов и функционирования типичных аппаратов, как в отдельности, так и в различных сочетаниях друг с другом.
Изучение теории основных процессов, принципов устройства и методов расчета аппаратов составляет предмет процессов и аппаратов, определяющей условия практического применения законов естественных наук (физики, химии, механики, термодинамики и др.) для наиболее эффективного проведения разнообразных технологических процессов.
Наука о процессах и аппаратах позволяет решать следующие задачи:
1. Производить усовершенствование существующих и разработку новых технологических приемов, создавать новые методики их расчета.
2. Изучать закономерности и математическое описание процессов и их совокупностей, разрабатывать расчетные методы перехода от процесса в лабораторных условиях к промышленным аппаратам, т.е. перенос данных, полученных на модели, к объекту натуральной величины (моделирование).
3. Выбрать рациональные технологические режимы эксплуатации действующих производств.
4. При проектировании новых производств разрабатывать высокоэффективные и малоотходные технологические схемы и выбирать наиболее рациональные типы аппаратов.
Выражение для критерия Рейнольдса и его физический смысл.
Критерий Рейнольдса - единый безразмерный комплекс, по численному значению которого можно судить о режимах течения жидкости, является мерой соотношения между силами инерции и силами вязкости. Переход от ламинарного режима к турбулентному осуществляется тем легче, чем больше массовая скорость жидкости ρw, чем больше диаметр трубы и чем меньше вязкость жидкости:
Ламинарный режим движения – все частицы жидкости перемещаются равномерно по параллельным траекториям. Наблюдается при значениях критерия Рейнольдса меньше критического Reкр (Re<Reкр =2320) в прямых и гладких трубах постоянного сечения.
Турбулентный режим движения - неупорядоченное движение, при котором отдельные частицы жидкости движутся по замкнутым хаотическим траекториям, в то время как вся масса жидкости перемещается в одном направлении. В турбулентном потоке происходят пульсации скоростей, под действием пульсаций частицы жидкости получают поперечное перемещение, что приводит к интенсивному перемешиванию потока по сечению. При этом сильно возрастают затраты энергии на перемещение по сравнению с ламинарным режимом. Наблюдается при значениях критерия Рейнольдса больше критического ((Re>Reкр =2320) в прямых и гладких трубах постоянного сечения. В интервале значений 2320<Re<10000 устанавливается неустойчиво турбулентный или переходный режим.