Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
40
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
804.15 Кб
Скачать
λ ÒÏρzTL

„‰Â ä

ТУ‰В К‡МЛВ КЛ‰НУТЪЛ ‚ „‡БУ‚УП ФУЪУНВ, О М‡

1000 Ï3, w

– ТНУ УТЪ¸ ‰‚ЛКВМЛfl „‡Б‡ ‚ „‡БУФ У‚У‰В, П3/Ò.

ЦТОЛ ‚ Ъ ‡МТФУ ЪЛ ЫВПУП „‡БВ ТУ‰В КЛЪТfl ЛБ‚ВТЪМУВ НУОЛ- ˜ВТЪ‚У КЛ‰НУТЪЛ, Ф УФЫТНМЫ˛ ТФУТУ·МУТЪ¸ „‡БУФ У‚У‰‡ ПУК-

ÌÓ Ú‡ÍÊ ÓÔ Â‰ÂÎËÚ¸ Ô Ë Á‡ÏÂÌ λ = λ(Re) ̇ λÒÏ

Т ЛТФУО¸-

ÁÓ‚‡ÌËÂÏ Ó·˚˜ÌÓ Ô ËÏÂÌflÂÏÓÈ ‰Îfl „ˉ ‡‚΢ÂÒÍËı ‡Ò˜ÂÚÓ‚

„‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰Ó‚ ÙÓ ÏÛÎ˚

 

Q = 103,15 104

(pÌ2 pÍ2)D5

.

(6.7)

 

äÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ „ˉ ‡‚΢ÂÒÍÓ„Ó ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl λÒÏ Ф Л ‰‚Л- КВМЛЛ ФУ „‡БУФ У‚У‰Ы „‡БУКЛ‰НУТЪМУ„У ФУЪУН‡ ПУКМУ УФ В- ‰ВОЛЪ¸ Т ФУПУ˘¸˛ ПМУ„УФ‡ ‡ПВЪ Л˜ВТНУИ ЩЫМНˆЛЛ

λÒÏ = λ(Re, ε)ϕ(β, Fr,

 

),

(6.8)

 

„‰В λ(Re, ε) – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl Ф Л ‰‚ЛКВМЛЛ ФУЪУН‡; Re – ˜ЛТОУ кВИМУО¸‰Т‡; ε – УЪМУТЛ-

ÚÂθ̇fl ¯Â ÓıÓ‚‡ÚÓÒÚ¸; ψ(β, Fr,

 

) – ÔÓÔ ‡‚Ó˜Ì˚È ÍÓ˝ÙÙË-

 

ˆËÂÌÚ;

β =

w

– ‡ÒıÓ‰ÌÓÂ

ÒӉ ʇÌË „‡Á‡; w, wÊ

w + w Ê

Ф Л‚В‰ВММ˚В (Н ФУОМУПЫ ТВ˜ВМЛ˛ „‡БУФ У‚У‰‡) ТНУ УТЪЛ „‡Б‡ Л КЛ‰НУТЪЛ, П/Т; = / Ê – ТУУЪМУ¯ВМЛВ ‚flБНУТЪВИ „‡Б‡ Л КЛ‰НУТЪЛ; Fr – Н ЛЪВ ЛИ о Ы‰‡ ТПВТЛ,

Fr = (w + w Ê)2 .

gD

á‰ÂÒ¸ g – ÛÒÍÓ ÂÌË ҂ӷӉÌÓ„Ó Ô‡‰ÂÌËfl (g = 9,81 Ï/Ò2); D – ‰Ë‡ÏÂÚ „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰‡, Ï.

СОfl КЛ‰НУТЪВИ ‚flБНУТЪ¸˛ МВ ·УОВВ 2 Пи‡ Т Ф В‰ОУКВМ‡ МУПУ„ ‡ПП‡ ( ЛТ. 6.3), Т ФУПУ˘¸˛ НУЪУ УИ ПУКМУ УФ В‰В- ОЛЪ¸ ФУФ ‡‚У˜М˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ Ψ ˜В ВБ ‚ВОЛ˜ЛМ˚ β Л Fr.

иУТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУТЪ¸ УФВ ‡ˆЛИ Ф Л УФ В‰ВОВМЛЛ λÒÏ Ъ‡НУ‚‡. лМ‡˜‡О‡ УФ В‰ВОfl˛Ъ λ = λ(Re) ФУ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ЛП ЩУ - ПЫО‡П ЛОЛ „ ‡ЩЛН‡П ‰Оfl ‰‚ЛКВМЛfl ТЫıУ„У „‡Б‡. б‡ЪВП ‚˚˜ЛТ-

Îfl˛Ú ‡ÒıÓ‰ÌÓ „‡ÁÓÒӉ ʇÌËÂ

β =

w

 

w + w Ê

 

 

Л Н ЛЪВ ЛИ о Ы‰‡ ТПВТЛ

 

 

 

Fr =

(w+ wÊ )2

,

ÒÏ

gD

 

376

 

 

 

кЛТ. 6.3. зУПУ„ ‡ПП‡ ‰Оfl УФ В‰ВОВМЛfl ФУФ ‡‚У˜МУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡.

ä ËÚ ËÈ î Û‰‡ Fr: 1 – 1; 2 – 2; 3 – 3; 4 – > 4

ФУТОВ ˜В„У М‡ıУ‰flЪ УЪМУ¯ВМЛВ ‚flБНУТЪЛ КЛ‰НУТЪЛ Н ‚flБНУТЪЛ „‡Б‡ Ê/ . èÓ „ ‡ÙËÍÛ Ì‡ ËÒ. 6.3 ÓÔ Â‰ÂÎfl˛Ú ψ, ‡ Á‡ÚÂÏ

λ = λψ.

6.3. ЙаСкДЗгауЦлдав кДлуЦн ЙДбйикйЗйСйЗ

6.3.1. йлзйЗзхЦ мкДЗзЦзаь

ЙЛ‰ ‡‚ОЛ˜ВТНЛИ ‡Т˜ВЪ „‡БУФ У‚У‰У‚ УТМУ‚˚‚‡ВЪТfl М‡ ТОВ- ‰Ы˛˘ВИ ТЛТЪВПВ Н‚‡БЛУ‰МУПВ М˚ı Ы ‡‚МВМЛИ, ФУОЫ˜ВММ˚ı ‰Оfl Т В‰МЛı ФУ ТВ˜ВМЛ˛ ‰‡‚ОВМЛ˛ Л ТНУ УТЪЛ М‡ УТМУ‚В ЪВУ-ВП˚ У НУОЛ˜ВТЪ‚В ‰‚ЛКВМЛfl Л ·‡О‡МТ‡ П‡ТТ˚ ‰Оfl ˝ОВПВМЪ‡ - МУ„У Ы˜‡ТЪН‡ „‡БУФ У‚У‰‡ Ф Л ЪЫ ·ЫОВМЪМУП ВКЛПВ ЪВ˜ВМЛfl „‡Б‡.

м ‡‚МВМЛВ ‰‚ЛКВМЛfl

p

=

∂(ρw)

+

λρw 2

+ ρg

z

+

∂(ρw 2)

.

(6.9)

 

x

 

dt

 

2D

 

x

 

dx

 

м ‡‚МВМЛВ МВ ‡Б ˚‚МУТЪЛ

1

 

p

=

∂(ρw)

,

(6.10)

c2

 

 

 

 

 

dt

 

x

 

м ‡‚МВМЛВ ТУТЪУflМЛfl

 

 

 

 

 

 

 

p = ρzRT.

(6.11)

á‰ÂÒ¸ (x, t) – ‰‡‚ОВМЛВ; w(x, t) – ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ú˜ÂÌËfl „‡Á‡; z – Ф В‚˚¯ВМЛВ М‡‰ „У ЛБУМЪ‡О¸˛ М‡НОУММУ„У „‡БУФ У‚У‰‡;

377

Ò – ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Á‚Û͇ ‚ „‡ÁÂ; λ – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ „ˉ ‡‚΢ÂÒÍÓ- „Ó ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl; D – ‚МЫЪ ВММЛИ ‰Л‡ПВЪ „‡БУФ У‚У‰‡; ρ(x, t) – ФОУЪМУТЪ¸ „‡Б‡; z – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ Т‚В ıТКЛП‡ВПУТЪЛ „‡Б‡; R – „‡БУ‚‡fl ФУТЪУflММ‡fl; í – ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡.

зЛКВ ‰‡МУ В¯ВМЛВ ТЛТЪВП˚ Ы ‡‚МВМЛИ (6.9) – (6.11) ‰Оfl МВНУЪУ ˚ı ЪЛФЛ˜М˚ı ТОЫ˜‡В‚ ЪВ˜ВМЛfl „‡Б‡ ‚ „‡БУФ У‚У‰‡ı‡БОЛ˜МУ„У М‡БМ‡˜ВМЛfl.

6.3.2. млнДзйЗаЗтавль кЦЬае нЦуЦзаь

ÇЙДбйикйЗйСЦ ЗхлйдйЙй СДЗгЦзаь

Ç˝ЪУП ТОЫ˜‡В ТЛТЪВП‡ (6.9) – (6.11) ЫФ У˘‡ВЪТfl:

dp = λ ρw2

dx 2D dw) = 0;

dx

p = ρzRT.

 

dz

 

dw

2

)

 

 

+ ρg

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

dx

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.12)

 

 

 

 

 

 

 

щЪЫ ТЛТЪВПЫ ПУКМУ Т‚ВТЪЛ Н ‰‚ЫП Ы ‡‚МВМЛflП, Ъ‡Н Н‡Н П‡ТТУ‚‡fl ТНУ УТЪ¸ ρw = idem.

 

ρw

2

 

w

2

 

 

dp = λ

 

dx + ρgdz + ρd

 

 

;

 

 

 

 

 

(6.13)

 

2D

 

2

 

 

 

 

p = ρzRT.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иВ ‚УВ Ы ‡‚МВМЛВ ТЛТЪВП˚ (6.13) УБМ‡˜‡ВЪ, ˜ЪУ Ф‡‰ВМЛВ ‰‡‚ОВМЛfl ‚ „‡БУФ У‚У‰В ТНО‡‰˚‚‡ВЪТfl ЛБ Ф‡‰ВМЛfl ‰‡‚ОВМЛfl М‡ Ф ВУ‰УОВМЛВ „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl, ФУ‰˙ВП „‡Б‡ ‚ ‚В ЪЛН‡О¸МУП М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ Л ЛБПВМВМЛВ ТНУ УТЪЛ „‡Б‡ ФУ ‰ОЛМВ „‡БУФ У‚У‰‡.

СОfl „‡БУФ У‚У‰‡, Ф УОУКВММУ„У ФУ ‡‚МЛММУИ ПВТЪМУТЪЛ, ПУКМУ Ф ВМВ· В˜¸ ‚ (6.13) ТО‡„‡ВП˚П ρgdz. á‡ÏÂÌflfl ρ ̇ p/zRT Ë w ̇ MzRT/Fp, „‰Â å = Fρw – χÒÒÓ‚˚È ‡ÒıÓ‰ „‡- Á‡, ÔÓÎÛ˜ËÏ

 

M2zRT

 

dx

 

dp

 

pdp =

 

 

 

λ

 

− 2

 

.

(6.14)

2F

2

D

 

 

 

 

 

 

p

 

иУТОВ ЛМЪВ„ Л У‚‡МЛfl (IX.13) ФУОЫ˜ЛП ЩУ ПЫОЫ ‰Оfl УФ В- ‰ВОВМЛfl П‡ТТУ‚У„У ‡ТıУ‰‡:

378

zTλLρ

M =

π

 

(pÌ2 pÍ2)D4

 

 

.

(6.15)

4

 

 

L

 

 

pÌ

 

 

 

zRT λ

 

+ 2 ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

pÍ

 

ë·„‡ÂÏÓ 2ln(pÌ/ Í) ‚ (6.15) УЪ ‡К‡ВЪ ‚УБ ‡ТЪ‡МЛВ НЛМВЪЛ- ˜ВТНУИ ˝МВ „ЛЛ ФУ ‰ОЛМВ „‡БУФ У‚У‰‡, Л В„У ТОВ‰ЫВЪ Ы˜ЛЪ˚- ‚‡Ъ¸ ОЛ¯¸ ‰Оfl „‡БУФ У‚У‰У‚ МВ·УО¸¯УИ Ф УЪflКВММУТЪЛ ТУ БМ‡˜ЛЪВО¸МУИ ‡БМУТЪ¸˛ Ì Í (М‡Ф ЛПВ , ‰Оfl УЪ‚У‰У‚ МВ- ·УО¸¯УИ ‰ОЛМ˚ УЪ П‡„ЛТЪ ‡О¸МУ„У „‡БУФ У‚У‰‡). СОfl „‡БУФ У- ‚У‰У‚ БМ‡˜ЛЪВО¸МУИ Ф УЪflКВММУТЪЛ Ф Л λL/D >> 2ln( Ì/ Í) ЛБ (6.15) ПУКМУ ‚˚‚ВТЪЛ УТМУ‚МЫ˛ ‡Т˜ВЪМЫ˛ ЩУ ПЫОЫ У·˙ВПМУ„У ‡ТıУ‰‡, Ф Л‚В‰ВММУ„У Н ТЪ‡М‰‡ ЪМ˚П ЫТОУ‚ЛflП (í = 293 ä, = 0,1 åè‡):

 

(pÌ2

pÍ2)D5

 

Q = K

 

 

.

(6.16)

 

 

 

 

„‰В ρ – УЪМУТЛЪВО¸М‡fl ФОУЪМУТЪ¸ „‡Б‡ ФУ ‚УБ‰ЫıЫ; Ì, Í – М‡˜‡О¸МУВ Л НУМВ˜МУВ ‰‡‚ОВМЛfl М‡ Ы˜‡ТЪНВ „‡БУФ У‚У‰‡ ‰ОЛМУИ L (·ВБ Ф УПВКЫЪУ˜М˚ı НУПФ ВТТУ М˚ı ТЪ‡МˆЛИ); ä – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ, Û˜ËÚ˚‚‡˛˘ËÈ ‡ÁÏ ÌÓÒÚ¸ ‰ËÌˈ.

иУ Ы ‡‚МВМЛ˛ (6.16) ПУКМУ УФ В‰ВОЛЪ¸ „ВУПВЪ Л˜ВТНЛВ Ф‡-‡ПВЪ ˚ ‡ТТ˜ЛЪ˚‚‡ВПУ„У Ы˜‡ТЪН‡ „‡БУФ У‚У‰‡, ФУ‰ТЪ‡‚Оflfl ‚ МВ„У Ф В‰‚‡ ЛЪВО¸МУ ‚˚˜ЛТОВММ˚И ‡Т˜ВЪМ˚И ‡ТıУ‰ ФУ ЩУ - ПЫОВ

Q = Q„ Ó‰ ,

365KÌ

„‰Â äÌ – Т В‰МВ„У‰У‚УИ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ МВ ‡‚МУПВ МУТЪЛ „‡БУ-

ÔÓÚ Â·ÎÂÌËfl; 365 – ˜ËÒÎÓ Í‡ÎẨ‡ Ì˚ı ‰ÌÂÈ ‚ „Ó‰Û; Q„Ó‰ – „Ó‰Ó‚ÓÈ Ó·˙ÂÏ Ô Â͇˜ÍË „‡Á‡.

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ МВ ‡‚МУПВ МУТЪЛ „‡БУФУЪ В·ОВМЛfl ‰Оfl У‰МУМЛЪУ˜М˚ı „‡БУФ У‚У‰У‚ Ф Л МВЛБПВММУП ı‡ ‡НЪВ В „‡БУФУ- Ъ В·ОВМЛfl Ф ЛМЛП‡˛Ъ ‡‚М˚П 0,85. СОfl УЪ‚У‰У‚ Ф УЪflКВММУТЪ¸˛ ·УОВВ 50 НП ˝ЪУЪ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ Ф ЛМflЪ ‡‚-

М˚П 0,7. и Л М‡ОЛ˜ЛЛ М‡ „‡БУФ У‚У‰В ФУ‰БВПМ˚ı „‡БУı ‡МЛОЛ˘ ЛОЛ ·ЫЩВ М˚ı ФУЪ В·ЛЪВОВИ Ф ЛМЛП‡˛Ъ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ МВ ‡‚МУПВ МУТЪЛ, ‡‚М˚И 0,9 ЛОЛ 0,95.

и Л ‡БМУТЪЛ „ВУ‰ВБЛ˜ВТНЛı УЪПВЪУН Ф УЩЛОfl Ъ ‡ТТ˚ „‡- БУФ У‚У‰‡ ∆z > 200 П „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНЛИ ‡Т˜ВЪ ТОВ‰ЫВЪ Ф У‚У- ‰ЛЪ¸ Т Ы˜ВЪУП Ф УЩЛОfl Ъ ‡ТТ˚. н ‡ТТЫ Ъ‡НУ„У „‡БУФ У‚У‰‡‡Б·Л‚‡˛Ъ М‡ МВТНУО¸НУ Ф flПУОЛМВИМ˚ı М‡НОУММ˚ı Ы˜‡ТЪ-

379

π2D5

НУ‚. СОfl Н‡К‰У„У Ы˜‡ТЪН‡ Б‡ФЛТ˚‚‡˛Ъ ТЛТЪВПЫ Ы ‡‚МВМЛИ (·ВБ Ы˜ВЪ‡ ЛБПВМВМЛfl ТНУ УТЪМУ„У М‡ФУ ‡):

dp =

λρw 2

 

 

 

 

dx + ρgdz; p = ρzRT.

(6.17)

2D

 

 

 

 

 

иУОУКЛ‚ ‰Оfl Ф flПУОЛМВИМУ„У М‡НОУММУ„У Ы˜‡ТЪН‡ „‡БУФ У- ‚У‰‡ ‰ОЛМУИ l Т ‡БМУТЪ¸˛ „ВУ‰ВБЛ˜ВТНЛı УЪПВЪУН ∆z

dz = dz dx = z dx, dx l

ФУОЫ˜ЛП ФУТОВ ЫФ У˘ВМЛИ ‚ПВТЪУ (6.17) ‰Оfl Ы˜‡ТЪН‡ ‰ОЛМУИ l

 

2

 

2

z

 

2

 

dp

 

= M b + a

 

p

dx,

(6.18)

 

l

 

 

 

 

 

 

 

„‰Â

b = 16zRT λ; a = zRT2g .

иУТОВ ЛМЪВ„ Л У‚‡МЛfl (6.17) ФУОЫ˜ЛП

p2

p2eaz

= M2bl

eaz − 1

,

(6.19)

 

Ì

1

 

az

 

 

 

 

 

„‰Â Ë̉ÂÍÒ˚ “Ì” Ë “1” Ó·ÓÁ̇˜‡˛Ú ̇˜‡ÎÓ „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰‡ Ë ÍÓ̈ Ô ‚Ó„Ó Û˜‡ÒÚ͇.

лУТЪ‡‚Оflfl Ы ‡‚МВМЛfl ЪЛФ‡ (6.19) ‰Оfl ‚ТВı ФУТОВ‰Ы˛˘Лı ‚˚- ‰ВОВММ˚ı Ф flПУОЛМВИМ˚ı М‡НОУММ˚ı Ы˜‡ТЪНУ‚ Л ТЫППЛ Ыfl Лı, ФУОЫ˜‡ВП ФУТОВ ЫФ У˘ВМЛИ, ‡БОУКВМЛfl exp(az) ‚ fl‰ Ë Û‰Â ÊË‚‡ÌËfl Ô ‚˚ı ‰‚Ûı ˜ÎÂÌÓ‚ ÙÓ ÏÛÎÛ ‰Îfl χÒÒÓ‚Ó„Ó ‡Ò- ıÓ‰‡:

 

 

 

 

 

 

 

1/ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pÌ2 pÍ2(1 + azÍ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M =

 

 

 

 

 

 

 

,

(6.20)

 

 

 

k

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

(zi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bL 1

+

2L

zi −1)l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i =1

 

 

 

 

„‰Â k – ˜ËÒÎÓ Û˜‡ÒÚÍÓ‚ ‡Á·ËÂÌËfl Ú ‡ÒÒ˚; zÍ – УЪПВЪН‡ НУМВ˜МУИ ЪУ˜НЛ Ъ ‡ТТ˚; Í – ‰‡‚ОВМЛВ ‚ НУМˆВ „‡БУФ У‚У‰‡.

аБПВМВМЛВ ‰‡‚ОВМЛfl ФУ ‰ОЛМВ „‡БУФ У‚У‰‡ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ФУ Ф‡ ‡·УОВ

380

p

 

 

= p2

CQ2

= p2

− (p

2

p2)

x

,

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

Ì

 

x

 

 

Ì

 

 

 

Ì

 

Í L

 

„‰Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C =

1

zTλ∆ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л В‰МВВ ‰‡‚ОВМЛВ ‚ „‡БУФ У‚У‰В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

L

 

 

p2 p2

 

 

2

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pÒ =

 

 

pÌ2

Ì

Í

x dx

=

 

pÌ +

Í

.

L

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

pÌ + pÍ

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л В‰МВВ ‰‡‚ОВМЛВ ЫТЪ‡М‡‚ОЛ‚‡ВЪТfl ‚ „‡БУФ У‚У‰В ФУТОВ УТ- Ъ‡МУ‚НЛ ФВ ВН‡˜НЛ. иУ Т В‰МВПЫ ‰‡‚ОВМЛ˛ УФ В‰ВОfl˛Ъ НУ˝Щ- ЩЛˆЛВМЪ Т‚В ıТКЛП‡ВПУТЪЛ z. к‡ТТЪУflМЛВ УЪ М‡˜‡О‡ „‡БУФ У- ‚У‰‡, М‡ НУЪУ УП ‰‡‚ОВМЛВ ‡‚МУ Т В‰МВПЫ, ТУТЪ‡‚ОflВЪ

p2 p2 xÒ = Ì Ò .

pÌ2 pÍ2

6.3.3. ЙаСкДЗгауЦлдйЦ лйикйнаЗгЦзаЦ ЙДбйикйЗйСйЗ

кВКЛП ЪВ˜ВМЛfl „‡Б‡ ‚ „‡БУФ У‚У‰‡ı, Н‡Н Ф ‡‚ЛОУ, ЪЫ ·Ы- ОВМЪМ˚И ФУ Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУПЫ ЛОЛ ТПВ¯‡ММУПЫ Б‡НУМ‡П ТУФ У- ЪЛ‚ОВМЛfl Ъ ВМЛ˛.

äÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ „ˉ ‡‚΢ÂÒÍÓ„Ó ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl ‰Îfl Ô Â- ıÓ‰ÌÓÈ ÁÓÌ˚ Òϯ‡ÌÌÓ„Ó Á‡ÍÓ̇ ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl Ú ÂÌ˲ ‡Ò- Ò˜ËÚ˚‚‡˛Ú ÔÓ ÙÓ ÏÛÎÂ

158

 

2K

0,2

 

λ = 0, 067

 

 

+

 

 

,

(6.21)

Re

 

 

 

D

 

 

„‰Â Re = wD = wDρ – ˜ЛТОУ кВИМУО¸‰Т‡; ν, η – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ

ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ НЛМВП‡ЪЛ˜ВТНУИ Л ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУИ ‚flБНУТЪЛ „‡-

Á‡; ä – ‡·ÒÓβÚ̇fl ¯Â ÓıÓ‚‡ÚÓÒÚ¸ Ú Û·.

и Л ВКЛПВ ЪВ˜ВМЛfl ФУ Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУПЫ Б‡НУМЫ, НУ„‰‡ 158/Re << 2K/D, ЩУ ПЫО‡ (7.21) ЛПВВЪ ‚Л‰ λ = 0,067(2K/D)0,2.

ǘ‡ТЪМУП ТОЫ˜‡В, ВТОЛ Ф ЛМflЪ¸ ä = 0,03 ÏÏ (‰Îfl ÌÓ‚˚ı „‡- ÁÓÔ Ó‚Ó‰Ó‚), λ = 0,03817/D0,2.

Ç„‡БУ ‡ТФ В‰ВОЛЪВО¸М˚ı ТВЪflı МЛБНУ„У ‰‡‚ОВМЛfl ПУКВЪ М‡·О˛‰‡Ъ¸Тfl ЪЫ ·ЫОВМЪМ˚И ВКЛП ЪВ˜ВМЛfl ‚ БУМВ „Л‰ ‡‚ОЛ˜В-

381

ÒÍË „·‰ÍËı Ú Û·, ÍÓ„‰‡ 158/Re >> 2K/D. íÓ„‰‡ λ =

=0,1844/Re0,2.

è ÂıÓ‰ ÓÚ ÁÓÌ˚ Òϯ‡ÌÌÓ„Ó ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl Ú ÂÌ˲ Í ÁÓ-

Ì ͂‡‰ ‡Ú˘ÌÓ„Ó ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl Ú ÂÌ˲ Ô ÓËÒıÓ‰ËÚ Ô Ë

˜ЛТОВ кВИМУО¸‰Т‡ ReÔ = 11(2K/D)–1,5.

 

 

 

è ËÌfl‚ Q ‚ ÏÎÌ. Ï3/ÒÛÚ, D – ‚ ÏÏ, µ – ‚ è‡ Ò, ÔÓÎÛ˜ËÏ

ReÔÂ = 17,75(Q

 

/ Dµ).

 

 

 

ρ

 

 

 

ÑÎfl ‡ÒıÓ‰‡, ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚Û˛˘Â„Ó

ReÔÂ ,

̇ȉÂÏ QÔ =

= 0,219 10−3(D2,5µ / K1,5

 

) ËÎË Ô Ë ä =

0,03 ÏÏ

Q

= 0, 0422 ×

ρ

 

 

 

 

 

 

ÔÂ

 

× D2,5µ / ρ.

ÖÒÎË Q > QÔ , ЪУ ВКЛП ЪВ˜ВМЛfl ‚ ‰‡ММУП „‡БУФ У‚У‰В Ф УЪВН‡ВЪ ФУ Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУПЫ Б‡НУМЫ. СОfl Ы˜ВЪ‡ ПВТЪМ˚ı ТУ- Ф УЪЛ‚ОВМЛИ М‡ Ъ ‡ТТВ „‡БУФ У‚У‰‡ (Н ‡М˚, ФВ ВıУ‰˚, ФУ‚У-УЪ˚ Л Ъ.Ф.) ВНУПВМ‰ЫВЪТfl ‡ТТ˜ЛЪ‡ММ˚И ФУ Ф Л‚В‰ВММ˚П ‚˚¯В ЩУ ПЫО‡П НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВ-

ÌËfl Û‚Â΢˂‡Ú¸ ̇ 5 %: λ ‡Ò˜ = 1,05λÚ.

л ЪВ˜ВМЛВП ‚ ВПВМЛ „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУВ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ „‡БУ- Ф У‚У‰‡ ЛБПВМflВЪТfl. иУ‰ ‚УБ‰ВИТЪ‚ЛВП Ъ‚В ‰˚ı ˜‡ТЪЛˆ, М‡ıУ- ‰fl˘ЛıТfl ‚ ТЫıУП „‡БВ, ¯В УıУ‚‡ЪУТЪ¸ ПУКВЪ ЫПВМ¸¯‡Ъ¸Тfl. з‡ОЛ˜ЛВ ‚ „‡БВ ‚О‡„Л Л ТВ МЛТЪ˚ı ТУВ‰ЛМВМЛИ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ‚МЫЪ ВММВИ НУ УБЛЛ ТЪВМУН Ъ Ы· Л Ы‚ВОЛ˜ВМЛ˛ ¯В УıУ‚‡ЪУТЪЛ, ˜ЪУ ‚ Т‚У˛ У˜В В‰¸ Ы‚ВОЛ˜Л‚‡ВЪ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ „Л‰ ‡‚ОЛ- ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl. З ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ТНУФОВМЛfl ‚ „‡БУФ У‚У‰В ‚О‡„Л, НУМ‰ВМТ‡Ъ‡, ‚˚Ф‡‰ВМЛfl „Л‰ ‡ЪУ‚ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ Ы‚ВОЛ˜Л- ‚‡ВЪТfl „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУВ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ. аБПВМВМЛВ „Л‰ ‡‚ОЛ˜В- ТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl „‡БУФ У‚У‰‡ ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т Ф УВНЪМ˚П ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪТfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУП ˝ЩЩВНЪЛ‚МУТЪЛ

E =

λ

Ú

=

QÙ

,

 

λ Ù

QÚ

 

„‰Â λÚ, λÙ – ЪВУ ВЪЛ˜ВТНУВ Л Щ‡НЪЛ˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl; QÙ, QÚ – Щ‡НЪЛ˜ВТ- Н‡fl Л ЪВУ ВЪЛ˜ВТН‡fl Ф УФЫТНМ˚В ТФУТУ·МУТЪЛ „‡БУФ У‚У‰‡.

è Ë Ì‡Î˘ËË Ì‡ Ú ‡ÒÒ „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰‡ Í ‡ÌÓ‚ Ò ÏÂ̸¯ËÏ ÛÒ-

ОУ‚М˚П ‰Л‡ПВЪ УП, ˜ВП ‰Л‡ПВЪ „‡БУФ У‚У‰‡, Ф УФЫТНМ‡fl ТФУТУ·МУТЪ¸ ЫПВМ¸¯ЛЪТfl Л ТУТЪ‡‚ЛЪ (%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

m = q q 100 = 1

 

 

,

 

 

 

 

q

 

1

 

λ Í

 

 

 

 

+

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

382

нДЕгасД 6.3

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ ПВТЪМУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl Н ‡МУ‚, ЫТЪ‡М‡‚ОЛ‚‡ВП˚ı М‡ „‡БУФ У‚У‰‡ı ЛБ Ъ Ы· ‡БМУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡

 

D, ÏÏ

ζ

„‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰

Í ‡Ì

 

500

500

2,3

700

700

3,9

800

700

8,8

1000

700

12,7

1000

1000 (¯‡ Ó‚ÓÈ)

2,5

„‰Â λ = ζÍ

D

n

„Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУВ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ Н ‡М‡ (Ъ‡·О.

 

 

z

 

6.3), n – ˜ËÒÎÓ Í ‡ÌÓ‚ ̇ Ú ‡ÒÒÂ.

6.3.4. кДлуЦн лгйЬзхп ЙДбйикйЗйСйЗ

лОУКМ˚ПЛ Ф ЛМflЪУ Т˜ЛЪ‡Ъ¸ ‚ТВ „‡БУФ У‚У‰˚, УЪОЛ˜‡˛˘Л- ВТfl УЪ У‰МУМЛЪУ˜М˚ı ФУТЪУflММУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡. ЙЛ‰ ‡‚ОЛ˜ВТНЛИВКЛП Ъ‡НЛı „‡БУФ У‚У‰У‚ ПУКМУ УФ В‰ВОЛЪ¸ Ф Л ‡Т˜ВЪВ Ф УТЪУ„У ˝Ъ‡ОУММУ„У „‡БУФ У‚У‰‡ ФЫЪВП ‚‚В‰ВМЛfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‡ТıУ‰‡, НУЪУ ˚И fl‚ОflВЪТfl НУМТЪ ЫНЪЛ‚МУИ В„У ı‡ ‡НЪВ-ЛТЪЛНУИ.

ÑÎfl Ô ÓÒÚ˚ı „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰Ó‚ ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ‡ÒıÓ‰‡

KÍ = D5λ 0 , D05λ

„‰Â D0, λ0 – ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ‰Л‡ПВЪ Л НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ „Л‰ ‡‚- ОЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl ˝Ъ‡ОУММУ„У „‡БУФ У‚У‰‡.

и Л ВКЛПВ ЪВ˜ВМЛfl ФУ Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУПЫ Б‡НУМЫ Л У‰ЛМ‡НУ- ‚УИ ˝Н‚Л‚‡ОВМЪМУИ ¯В УıУ‚‡ЪУТЪЛ Т ‡‚МЛ‚‡ВП˚ı „‡БУФ У‚У- ‰У‚ ä = (D/D0)2,5. иУ‰Т˜ЛЪ‡ММ˚В ФУ ˝ЪУИ ЩУ ПЫОВ БМ‡˜ВМЛfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‡ТıУ‰‡ Ф Л‚В‰ВМ˚ ‚ Ъ‡·О. 6.4. дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ТıУ‰‡ ТОУКМ˚ı „‡БУФ У‚У‰У‚ fl‚ОflВЪТfl ЩЫМНˆЛВИ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‡ТıУ‰‡ Ф УТЪ˚ı „‡БУФ У‚У‰У‚, ‚ıУ‰fl˘Лı ‚ Лı ТУТЪ‡‚.

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТıУ‰‡ У‰МУМЛЪУ˜МУ„У „‡БУФ У‚У‰‡, ТУТЪУ-

fl˘В„У ЛБ МВТНУО¸НЛı Ы˜‡ТЪНУ‚ ‡БМУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡,

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

KÍ = L

 

 

 

,

(6.22)

n

 

 

 

 

 

li

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2

 

 

 

i =1

 

pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

383

нДЕгасД 6.4

äÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ˚ ‡ÒıÓ‰‡ Ô ÓÒÚ˚ı „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰Ó‚ Ô Ë D0 = 1 Ï

ÑˇÏÂÚ

 

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТıУ‰‡ Ф Л ЪУО˘ЛМВ ТЪВМНЛ „‡БУФ У‚У‰‡, ПП

„‡ÁÓÔ Ó-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‚Ó‰‡, Ï

6

7

 

8

 

 

9

 

10

 

11

0,426

0,101

0,100

 

0,0985

 

0,0973

0,096

 

0,0945

0,529

0,181

0,179

 

0,177

 

0,175

 

0,173

 

0,171

0,720

0,408

0,405

 

0,402

 

0,398

 

0,396

 

0,394

0,820

0,574

0,570

 

0,567

 

0,563

 

0,560

 

0,556

1,020

 

1,01

 

1,02

 

1,005

 

1,00

 

0,995

1,220

 

1,63

 

1,62

 

1,615

 

1,61

 

1,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

икйСйгЬЦзаЦ нДЕг. 6.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÑˇÏÂÚ

 

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТıУ‰‡ Ф Л ЪУО˘ЛМВ ТЪВМНЛ „‡БУФ У‚У‰‡, ПП

„‡ÁÓÔ Ó-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‚Ó‰‡, Ï

 

12

 

13

 

 

14

 

15

 

16

0,426

 

0,0935

 

0,0923

 

 

0,0913

 

0,090

 

0,089

0,529

 

0,170

 

0,168

 

 

0,166

 

0,164

 

0,163

0,720

 

0,391

 

0,388

 

 

0,385

 

0,382

 

0,379

0,8320

 

0,553

 

0,550

 

 

0,546

 

0,543

 

0,540

1,020

 

0,998

 

0,983

 

 

0,976

 

0,972

 

0,970

1,220

 

1,590

 

1,585

 

 

1,580

 

1,575

 

1,570

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„‰Â li, Kpi – ‰ÎË̇ Ë ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ‡ÒıÓ‰‡ i-„Ó Û˜‡ÒÚ͇ (i = = 1, 2,..., n); L – У·˘‡fl ‰ОЛМ‡ ТОУКМУ„У У‰МУМЛЪУ˜МУ„У „‡- БУФ У‚У‰‡.

и УФЫТНМ‡fl ТФУТУ·МУТЪ¸ ТОУКМУ„У У‰МУМЛЪУ˜МУ„У „‡БУ- Ф У‚У‰‡

Q = A

pÌ2 pÍ2

D05Kp ,

 

 

 

 

 

 

λ 0L

 

 

 

(7.22)„‰Â ä. – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ‡ÒıÓ‰‡,

ÓÔ Â‰ÂÎflÂÏ˚È ÔÓ

ÙÓ ÏÛÎÂ

äÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ‡ÒıÓ‰‡

 

Ô‡ ‡ÎÎÂθÌ˚ı „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰Ó‚ (Ò Ó·-

˘ÂÈ, ÍÓ̘ÌÓÈ Ë Ì‡˜‡Î¸ÌÓÈ ÚӘ͇ÏË)

 

 

 

 

n

 

 

 

 

K = Kpi ,

 

 

 

 

i =1

 

 

 

‚Ó‰‡.„‰Â Kpi – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ‡ÒıÓ‰‡ i-„Ó Ô‡ ‡ÎÎÂθÌÓ„Ó

„‡ÁÓÔ Ó-

и УФЫТНМ‡fl ТФУТУ·МУТЪ¸ Ъ‡НЛı „‡БУФ У‚У‰У‚

 

 

(pÌ2 pÍ2)

 

n

 

 

 

5

 

Q = A

 

 

D0 Kpi .

 

 

λ 0L

 

 

 

 

 

 

i =1

 

384

 

 

 

 

 

 

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТıУ‰‡ ПМУ„УМЛЪУ˜МУ„У „‡БУФ У‚У‰‡ Т ОЛМВИМ˚ПЛ Ы˜‡ТЪН‡ПЛ ‡БМУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

K = L

 

 

 

 

 

 

,

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

li

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

2

 

 

 

j =1

 

K

 

 

 

 

 

 

pj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i =1

 

 

 

 

 

„‰Â m – ˜ЛТОУ Ф‡ ‡ООВО¸М˚ı ОЛМЛИ; n – ˜ЛТОУ Ы˜‡ТЪНУ‚ ‡Б- МУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡ М‡ Н‡К‰УИ ОЛМЛЛ.

äÓ΢ÂÒÚ‚Ó „‡Á‡, Ô Â͇˜Ë‚‡ÂÏÓ„Ó ÔÓ i-И МЛЪНВ ТЛТЪВП˚ Ф‡ ‡ООВО¸М˚ı „‡БУФ У‚У‰У‚,

Qi = QÓ·˘Kpi/(Kp1 + Kp2 + ... + Kpn),

„‰Â Kpi – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТıУ‰‡ ‡Т˜ВЪМУИ МЛЪНЛ; ä 1, ..., Kpn – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ ‡ТıУ‰‡ УТЪ‡О¸М˚ı МЛЪУН ТЛТЪВП˚.

щЩЩВНЪЛ‚М˚П Т В‰ТЪ‚УП Ы‚ВОЛ˜ВМЛfl Ф УФЫТНМУИ ТФУТУ·- МУТЪЛ Ы˜‡ТЪН‡ „‡БУФ У‚У‰‡ fl‚ОflВЪТfl Ф УНО‡‰Н‡ Ф‡ ‡ООВО¸М˚ı ОЛМЛИ „‡БУФ У‚У‰‡ (ОЫФЛМ„У‚). и Л Б‡‰‡ММУИ ТЪВФВМЛ Ы‚ВОЛ˜В- МЛfl Ф УФЫТНМУИ ТФУТУ·МУТЪЛ „‡БУФ У‚У‰‡ χ = Q /Q0 МВУ·ıУ- ‰ЛП‡fl ‰ОЛМ‡ ОЫФЛМ„‡

lÎ

=

1

(1 − χ2),

 

 

L

1 − w

„‰Â lÎ, L – ‰ОЛМ‡ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ОЫФЛМ„‡ Л УТМУ‚МУ„У „‡БУ-

 

 

 

D

5 / 2

2

 

Ô Ó‚Ó‰‡;

w = 1 / 1

Î

 

 

– ÓÚÌÓ¯ÂÌË „ˉ ‡‚΢ÂÒÍÓ„Ó

+

 

 

 

 

 

 

 

DÌ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЫНОУМ‡ М‡ Ы˜‡ТЪНВ Т ОЫФЛМ„УП Н ЫНОУМЫ ‚ УТМУ‚МУИ П‡„ЛТЪ ‡- ОЛ Ф Л Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУП Б‡НУМВ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl (DÎ – ‰Л‡ПВЪ ОЫФЛМ„‡; DÏ – ‰Ë‡ÏÂÚ Ï‡„ËÒÚ ‡Î¸ÌÓ„Ó „‡ÁÓÔ Ó‚Ó‰‡). è Ë DÎ = DÏ w = 0,25 Ë

lÎ = 4 (1 − χ2).

L 3

385

Соседние файлы в папке Теория и опыт добычи газа