книги бурение / Теория и опыт добычи газа / 4
.pdfÇ ËÌÚ ‚‡Î Ô·ÒÚ‡ ÓÚ RÒ ‰Ó R0, ‚ ÍÓÚÓ ÓÏ v > vÍ , ТФ ‡‚В‰- ОЛ‚У Ы ‡‚МВМЛВ (4.7) Л УЪ R0 ‰Ó RÍ – Б‡НУМ С‡ ТЛ. ꇉЛЫТ ЫН-ЫФМВММУИ ТН‚‡КЛМ˚ – R0, „‰В ТНУ УТЪ¸ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛЛ ТУУЪ- ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ Н ЛЪЛ˜ВТНУИ ТНУ УТЪЛ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛЛ vÍ .
íÓ„‰‡ Ò Û˜ÂÚÓÏ, ˜ÚÓ
|
|
|
v = |
Qρ |
‡Ú |
|
; vÍ = |
QÍ ρ‡Ú |
|
(4.8) |
|||||||||||||
|
|
|
|
Fρ |
|
F |
|
ρ |
Í |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Í |
|
|
|
|||||||
Ë |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ = ρ‡Ú |
|
p |
|
; ρÍ = ρ‡Ú |
|
|
pÍ |
|
|
||||||||||||
|
|
p‡Ú |
|
|
|
p‡Ú |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Ы ‡‚МВМЛВ (4.7) ·Ы‰ВЪ ЛПВЪ¸ ‚Л‰ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
p∂p |
= |
µ |
|
p‡ÚQ |
|
− |
|
|
ρ‡Úp‡ÚQÍ Q |
|
+ |
ρ‡Úp‡ÚQ2 |
. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
lFÍ F |
|
|
||||||||||||||
|
∂r |
|
k F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lF 2 |
|
á‡ÏÂÌflfl F = 2πrh Ë FÍ = 2πRch Ë ËÌÚ„ Ë Ûfl (4.8) ‚ Ô Â- ‰Â·ı ÓÚ 3 ‰Ó 0 Ë ÓÚ Rc ‰Ó R0, ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ
p2 |
− p2 = a Q + b Q2 |
− b Q Q, |
|
(4.9) |
||||||||||||||||||||||||
0 |
Á |
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1 |
Í |
|
|
|
|
|
||||||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
a0 |
= |
|
µp‡Ú |
|
|
ln |
|
R0 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
πkh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
b1 = |
|
ln |
R0 |
; b0 = |
|
|
1 − |
Rc |
|
; |
|
= |
|
ρ‡Úp‡Ú |
. |
|||||||||||||
b |
b |
b |
||||||||||||||||||||||||||
|
R |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2π |
2 |
h |
2 |
lR |
|||||||
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
||
ëÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ÂÌÌÓ ‰Îfl ËÌÚ ‚‡Î‡ ÓÚ R0 ‰Ó RÍ ЛПВВП |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
pÍ2 |
− p02 |
= aÍQ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.10) |
|||||||||||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
aÍ |
= |
µp‡Ú |
ln |
RÍ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
πkh |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ëÍ·‰˚‚‡fl Û ‡‚ÌÂÌËfl (4.9) Ë (4.10), ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ |
||||||||||||||||||||||||||||
p2 |
− p2 = aQ − b Q Q + b Q2, |
|
|
(4.11) |
||||||||||||||||||||||||
Í |
Á |
|
|
|
|
1 |
|
Í |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
„‰Â ‡ = ‡0 + ‡Í Ë ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ÛÂÚ (4.2).
З Ы ‡‚МВМЛЛ (4.11) ‚ВОЛ˜ЛМ˚ b1 Ë b0 ‚ ÓÚ΢ˠÓÚ b ‚ ‰‚Ы- ˜ОВММУИ ЩУ ПЫОВ (4.1) ‡ТЪЫЪ Т Ы‚ВОЛ˜ВМЛВП ‰В·ЛЪ‡ „‡Б‡ Q Á‡
Ò˜ÂÚ ÓÒÚ‡ R0.
щЪЛП Л М‡ОЛ˜ЛВП ‰УФУОМЛЪВО¸МУ„У ˜ОВМ‡, ‡‚МУ„У b1QÍ Q,
242
УМУ УЪОЛ˜‡ВЪТfl УЪ Ф ЛПВМflВПУИ ТВ„У‰Мfl М‡ Ф ‡НЪЛНВ ‰‚Ы˜ОВММУИ ЩУ ПЫО˚ Ф ЛЪУН‡ „‡Б‡ Н Б‡·У˛ ТН‚‡КЛМ˚ (4.1).
д ЛЪЛ˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛВ Re ‰Оfl ФОУТНУ ‡‰Л‡О¸МУИ ЩЛО¸Ъ ‡- ˆЛЛ ‰Оfl ‰В·ЛЪУ‚ QÍ Ë Q (ÍÓ„‰‡ Q > QÍ )
ReÍ = |
QÍ |
|
p |
‡Ú |
|
k |
= |
|
Q |
|
|
p |
‡Ú |
|
k |
, |
(4.12) |
|
2πR h µ l |
2πR |
h µ l |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
c |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ÓÚÍÛ‰‡ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
R |
|
= R |
Q |
. |
|
|
|
|
|
|
|
(4.13) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0 |
|
|
|
|
c QÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
á‡ÏÂÌflfl ‚ ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ‡ı b1 Ë b0 ‚Â΢ËÌÛ R0, Òӄ·ÒÌÓ (4.13) ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
QÍ |
|
|
|
|
|
||
b = b ln |
; b |
|
|
= b |
1 − |
. |
|
|
(4.14) |
||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
QÍ |
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
нУ„‰‡ ‚ПВТЪУ (4.11) ·Ы‰ВП ЛПВЪ¸ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
∆p2 = aQ − bQ Q + b |
Q |
− Q |
|
ln |
|
|
Q, |
(4.15) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Í |
|
|
|
|
|
|
Í |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
QÍ |
|
|
„‰Â ‡ ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ÛÂÚ (4.2).
м ‡‚МВМЛВ (4.15) ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ФОУТНУ ‡‰Л‡О¸МЫ˛ ЩЛО¸Ъ-‡ˆЛ˛ ‚ ЛМЪВ ‚‡ОВ ЛБПВМВМЛfl ‰В·ЛЪУ‚ Q > QÍ (ÒÏ. ËÒ. 43, Í Ë‚‡fl 2).
и Л У· ‡·УЪНВ ВБЫО¸Ъ‡ЪУ‚ ЛТТОВ‰У‚‡МЛИ ТН‚‡КЛМ ‚ НУУ - ‰ЛМ‡Ъ‡ı ∆ 2/Q Ë Q ‰Îfl ‰Â·ËÚÓ‚ Q ≤ QÍ ТФ ‡‚В‰ОЛ‚ Б‡НУМ С‡ ТЛ (4.6), Л ВПЫ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ М‡˜‡О¸М˚И „У ЛБУМЪ‡О¸М˚И Ф flПУОЛМВИМ˚И Ы˜‡ТЪУН Ы‰ВО¸МУИ ЛМ‰ЛН‡ЪУ МУИ Н Л‚УИ ( ЛТ. 4.4, Ф flП‡fl 1). ÑÎfl ‰Â·ËÚÓ‚ Q > QÍ Ы ‡‚МВМЛВ (4.15) Ф Л‚У‰flЪ Н ‚Л‰Ы
|
∆p2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= a − bQ |
+ b |
Q − Q |
ln |
= a − bQ |
+ bQ. |
(4.16) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
Í |
|
|
Í |
|
|
|
|
|
Í |
|
|
|
|
|||
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
QÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
àÒıÓ‰fl ËÁ (4.16), ‚ ÍÓÓ ‰Ë̇ڇı |
|
∆p2 |
Ë Q ‚ПВТЪУ |
Ô flÏÓÈ |
||||||||||||||||
|
|
Q |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
·Û‰ÂÚ Í Ë‚‡fl (ÒÏ. ËÒ. 4.4, |
Í Ë‚‡fl 2). èÓ˝ÚÓÏÛ ‰Îfl ËÌÚ ‚‡Î‡ |
|||||||||||
‰Â·ËÚÓ‚ Q |
> |
QÍ |
ÒÚ ÓËÏ |
„ ‡ÙËÍ ‚ ÍÓÓ ‰Ë̇ڇı |
∆p2 |
Ë |
||||||
Q |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Q |
|
|
||||||
|
Q |
= Q − Q |
ln |
, |
ÔÓ ÍÓÚÓ ÓÏÛ Ì‡ıÓ‰ËÏ |
b |
. äÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ |
|||||
|
||||||||||||
|
|
Í |
|
QÍ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
243
кЛТ. 4.4. ᇂЛТЛПУТЪ¸ ∆p2/Q ÓÚ Q ФУ ВБЫО¸Ъ‡Ъ‡П ЛТТОВ‰У‚‡МЛfl ТН‚. 1861
м ВМ„УИТНУ„У ПВТЪУ УК‰ВМЛfl:
1 – Ô Ë Q ≤ QÍ ; 2 – Q > QÍ ; 3 – Ô Ë QÍ = 102
b ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ Ъ‡М„ВМТЫ Ы„О‡ М‡НОУМ‡ ‚ЪУ У„У Ф flПУОЛМВИМУ„У Ы˜‡ТЪН‡ (ТП. ЛТ. 4.4, Н Л‚‡fl 3). ÇÂ΢ËÌÛ ‡ ̇ıÓ‰ËÏ Ì‡ ÓÒË Ó ‰ËÌ‡Ú Ô Ë Q = QÍ ФУ М‡˜‡О¸МУПЫ „У ЛБУМЪ‡О¸МУПЫ
Û˜‡ÒÚÍÛ Û‰ÂθÌÓÈ Ë̉Ë͇ÚÓ ÌÓÈ Í Ë‚ÓÈ ∆Qp2 Ë Q Ô Ë Q ≤ QÍ .
ÇÂ΢Ë̇ QÍ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ ЪУ˜НВ ФВ ВТВ˜ВМЛfl М‡˜‡О¸МУ„У „У ЛБУМЪ‡О¸МУ„У Ы˜‡ТЪН‡ ТУ ‚ЪУ ˚П Ф flПУОЛМВИМ˚П Ы˜‡ТЪНУП.
з‡ Ф ‡НЪЛНВ ‰Оfl УФ В‰ВОВМЛfl QÍ ‚М‡˜‡ОВ М‡ıУ‰ЛП В„У У ЛВМЪЛ У‚У˜МУВ БМ‡˜ВМЛВ QÍ .Ó ËÁ „ ‡ÙË͇ ∆ 2/Q Ë Q, НУЪУ УВ ЛТФУО¸БЫВП ‰Оfl ФУОЫ˜ВМЛfl QÓ , Ë ÛÚÓ˜ÌflÂÏ ËÁ „ ‡ÙË͇
∆ 2/Q ÓÚ QÓ Á̇˜ÂÌË QÍ , ÔÓ ÍÓÚÓ ÓÏÛ ÏÂÚÓ‰ÓÏ ËÚ ‡ˆËÈ
М‡ıУ‰ЛП ЫЪУ˜МВММУВ БМ‡˜ВМЛВ Q .
д‡Н ФУН‡Б˚‚‡˛Ъ Ф У‚В‰ВММ˚В УˆВМНЛ ‰Оfl ·УО¸¯ЛМТЪ‚‡ ‚ТЪ В˜‡ВП˚ı М‡ Ф ‡НЪЛНВ ТОЫ˜‡В‚, R0 << h Ë R0 ÌÂ Ô Â‚˚¯‡-
è Ë Ó¯Ë·Í‡ı ‚ QÍ ‚ ÍÓÓ ‰Ë̇ڇı ∆ 2/Q Ë Q ФУОЫ˜‡ВП ‚У„МЫЪЫ˛ ЛОЛ ‚˚ФЫНОЫ˛ Н Л‚Ы˛ ‚ПВТЪУ ‚ЪУ У„У Ф flПУОЛМВИМУ„У Ы˜‡ТЪН‡. и Л ˝ЪУП БМ‡˜ВМЛВ Q – bQÍ МВ ‰УОКМУ ·˚Ъ¸ ПВМ¸¯В МЫОfl.
244
˛Ú 5Rc, Ъ.В. М‡ Ы¯ВМЛВ ОЛМВИМУ„У Б‡НУМ‡ ЛПВВЪ ПВТЪУ МВФУ- Т В‰ТЪ‚ВММУ ‚ Ф ЛБ‡·УИМУИ БУМВ ФО‡ТЪ‡, ‡ ‚ Т‡ПУП ФО‡ТЪВ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛfl УТЫ˘ВТЪ‚ОflВЪТfl ТУ„О‡ТМУ Б‡НУМЫ С‡ ТЛ. З ЪУ КВ ‚ ВПfl Ф В‰ТЪ‡‚ОflВЪ ЛМЪВ ВТ ‚Л‰ ЩУ ПЫО, НУ„‰‡ R0 = RÍ, ˜ЪУ М‡Ф ЛПВ , М‡·О˛‰‡ВЪТfl Ф Л ЛТТОВ‰У‚‡МЛflı ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛЛ М‡ Ф‡-‡·УОЛ˜ВТНУИ ПУ‰ВОЛ ФО‡ТЪ‡. нУ„‰‡ ЩУ ПЫО‡ (4.9) ·Ы‰ВЪ ТФ ‡- ‚В‰ОЛ‚‡ ‰Оfl ‚ТВ„У ЛМЪВ ‚‡О‡ УЪ Rc ‰Ó RÍ Ë ÓÚ Í ‰Ó Á. Ç ÌÂÈ
‡0 = ‡
b = |
|
ln |
RÍ |
; b |
|
= |
|
1 − |
Rc |
|
= b. |
(4.17) |
b |
|
b |
||||||||||
|
0 |
|
|
|||||||||
1 |
|
|
Rc |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
RÍ |
|
|
нУ„‰‡ ФУТОВ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘Лı Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛИ ‰Оfl ТОЫ˜‡fl R0 = RÍ ÓÍÓ̘‡ÚÂθÌÓ ÔÓÎÛ˜ËÏ ÙÓ ÏÛÎÛ
|
∆p2 |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
= a − bQ |
ln |
|
Í |
+ bQ, |
(4.18) |
||
|
|
|
|
||||||
|
Q |
|
|
Í |
|
|
Rc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
НУЪУ ‡fl УЪОЛ˜‡ВЪТfl УЪ ‰‚Ы˜ОВММУИ |
ÙÓ ÏÛÎ˚ ̇ |
ФУТЪУflММЫ˛ |
‚Â΢ËÌÛ bQÍ ln RÍ , Ë ÏÂÚÓ‰Ë͇ Ó· ‡·ÓÚÍË Â ‡Ì‡Îӄ˘̇ Ó·-
Rc
‡·УЪНВ ‰‚Ы˜ОВММУИ ЩУ ПЫО˚.
н‡НЛП У· ‡БУП, Ф ЛПВМflfl ‰Оfl У· ‡·УЪНЛ ‰‚Ы˜ОВММЫ˛ ЩУ - ПЫОЫ ‚ПВТЪУ Ъ Вı˜ОВММУИ, ‰УФЫТН‡ВЪТfl У¯Л·Н‡ ‚ УФ В‰ВОВМЛЛ
ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ‡ ‡ ̇ ‚Â΢ËÌÛ bQÍ , Ъ.В. ˜‡ТЪУ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ Б‡- ‚˚¯‡ВЪТfl БМ‡˜ВМЛВ Ф УМЛˆ‡ВПУТЪЛ ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т Щ‡НЪЛ˜ВТ-
НЛП ВВ БМ‡˜ВМЛВП. аПВВЪТfl У¯Л·Н‡ Л ‚ УФ В‰ВОВМЛЛ b Ë Ì ÓÔ Â‰ÂÎflÂÚÒfl ‚Â΢Ë̇ QÍ , НУЪУ ‡fl ЛПВВЪ ‚‡КМУВ БМ‡˜ВМЛВ.
и ЛЪУН „‡Б‡ Н ТН‚‡КЛМ‡П, МВТУ‚В ¯ВММ˚П ФУ ТЪВФВМЛ ‚ТН ˚ЪЛfl
СОfl ТН‚‡КЛМ, МВТУ‚В ¯ВММ˚ı ФУ ТЪВФВМЛ ‚ТН ˚ЪЛfl, Ф ЛВКЛП‡ı Лı ‡·УЪ˚, НУ„‰‡ Q ≤ QÍ , ·Û‰ÂÚ ÒÔ ‡‚‰ÎË‚‡ ËÁ‚ÂÒÚ- ̇fl ÙÓ ÏÛ·
|
∆p2/Q = ac, |
(4.19) |
|||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
ac |
= |
µp‡Ú |
ln |
RÍ |
+ C1 ; |
(4.20) |
|
πkh |
Rc |
||||||
|
|
|
|
|
ë1 – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ МВТУ‚В ¯ВМТЪ‚‡ ФУ ТЪВФВМЛ ‚ТН ˚ЪЛfl,
245
кЛТ. 4.5. лıВП‡ Ф ЛЪУН‡ Н ТН‚‡КЛМВ, МВТУ‚В ¯ВММУИ ФУ ТЪВФВМЛ ‚ТН ˚ЪЛfl
C = |
ln |
h |
|
+ |
1 − |
h |
|
ln |
|
δ |
; |
|
= h |
|
/ h; |
|
|
|
|
= R / h; |
δ = 1,6(1 − |
|
2); |
||||||
|
|
|
h |
|
|
R |
h |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
|
h |
|
|
h |
Rc |
|
|
‚ |
|
|
|
c |
c |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
h‚ – ‚ÒÍ ˚Ú‡fl ÚÓ΢Ë̇ Ô·ÒÚ‡. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
ÑÎfl ÒÍ‚‡ÊËÌ, ÌÂÒÓ‚Â ¯ÂÌÌ˚ı |
ФУ ТЪВФВМЛ ‚ТН ˚ЪЛfl Ф Л |
|||||||||||||||||||||||||||
‰Â·ËÚ‡ı Q > QÍ , Û˜ËÚ˚‚‡fl, ˜ÚÓ R0 |
<< h‚ Ë, Í‡Í Ô ‡‚ËÎÓ, R0 Ì |
||||||||||||||||||||||||||||
·Óθ¯Â 10RÒ, ̇ Û¯ÂÌË Á‡ÍÓ̇ |
С‡ ТЛ ЛПВВЪ ПВТЪУ ‚ МВФУ- |
||||||||||||||||||||||||||||
Т В‰ТЪ‚ВММУИ ·ОЛБУТЪЛ УЪ Б‡·Уfl |
ÒÍ‚‡ÊËÌ ( ËÒ. 4.5). |
к‡ТТПУЪ ЛП Ф Л·ОЛКВММУВ В¯ВМЛВ Ф ЛЪУН‡ „‡Б‡ |
Í „ˉ Ó- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛ МВТУ‚В ¯ВММУИ ТН‚‡КЛМВ, ‚ НУЪУ УИ |
Ô Ë Q > |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
> QÍ |
ПУКВП ·ВБ |
ТЫ˘ВТЪ‚ВММУИ У¯Л·НЛ Ф ЛМflЪ¸, |
˜ÚÓ Ì‡ Û- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
¯ВМЛВ ОЛМВИМУ„У Б‡НУМ‡ У„ ‡МЛ˜Л‚‡ВЪТfl ЪУО˘ЛМУИ ФО‡ТЪ‡ h‚. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
íÓ„‰‡, Á‡ÏÂÌflfl ‚ (4.8) FÍ = 2πRch‚ Ë ËÌÚ„ Ë Ûfl ‚ Ô Â‰Â·ı ÓÚ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Á ‰Ó 0 Ë ÓÚ RÒ ‰Ó R0, ФУОЫ˜‡ВП Ы ‡‚МВМЛВ ‚Л‰‡ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
p2 |
− p |
2 |
|
= a Q + b Q2 − b Q Q, |
|
|
|
|
|
(4.21) |
|||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
Á |
|
|
|
‚ |
|
|
‚ |
|
|
|
|
1‚ |
Í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
µp‡Ú |
ln |
R0 |
; |
|
|
|
|
|
|
ρ‡Úp‡Ú |
|
; |
|
|
|
= |
|
|
ln |
R0 |
; b |
|
= |
|
|
1 − |
Rc |
. |
|||||
‚ |
= |
b |
‚ |
= |
|
|
|
b |
b |
‚ |
‚ |
b |
‚ |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
πkh‚ Rc |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
1‚ |
|
|
|
|
Rc |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2π |
h‚ lRc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R0 |
|||||||||||
ëÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ÂÌÌÓ ‰Îfl ËÌÚ ‚‡Î‡ ÓÚ R0 ‰Ó RÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pÍ2 |
− p02 |
|
= aÌQ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.22) |
|||||||||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
Ì |
= |
µp‡Ú |
ln |
RÍ |
+ ë . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πkh |
|
|
|
|
R0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
246
ëÍ·‰˚‚‡fl (4.21) Ë (4.22), ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
p2 |
− p2 |
|
|
= a |
Q − b Q Q + b Q2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.23) |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Í |
|
|
Á |
|
|
Û |
|
|
|
|
|
|
|
1‚ |
Í |
|
|
|
‚ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
„‰Â ‡Û = ‡‚ |
+ ‡Ì, ËÎË |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µp |
‡Ú |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
R |
Í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
a |
Û |
= |
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
0 |
|
+ |
ln |
|
+ ë |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
(4.24) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πk h‚ |
|
|
|
|
|
RÒ |
|
|
|
|
|
R0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ú.Â. Á̇˜ÂÌË |
‡Û |
‰Оfl ТН‚‡КЛМ, МВТУ‚В ¯ВММ˚ı ФУ ТЪВФВМЛ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
‚ÒÍ ˚ÚËfl, Á‡‚ËÒËÚ ÓÚ R0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
á‡ÏÂÌflfl ‚ (4.23) Ë (4.24) ‚Â΢ËÌÛ R0 |
ТУ„О‡ТМУ (4.19), ФУТОВ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘Лı Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛИ ЛПВВП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p2 |
− p2 = a |
|
|
Q − |
|
|
Q Q ln |
Q |
|
|
+ |
|
Q2 − |
|
Q Q, |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
b |
|
|
b |
b |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Í |
|
|
|
|
Á |
|
Û |
|
|
|
|
|
|
|
‚ |
|
Í |
|
|
|
|
QÍ |
|
|
‚ |
|
|
|
|
‚ |
Í |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µp |
‡Ú |
|
|
1 |
|
|
|
|
Q |
|
|
1 |
|
|
|
R |
Í |
|
QÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
‡Ú |
p |
‡Ú |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
a |
Û |
= |
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
+ ë |
|
; b |
‚ |
= |
|
|
. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
πkh h‚ |
|
|
QÍ |
|
|
|
h |
|
|
Rc Q |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2π |
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h‚lRc |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
иУ‰ВОЛ‚ ОВ‚Ы˛ Л Ф ‡‚Ы˛ ˜‡ТЪЛ ‚ ФУТОВ‰МВП Ы ‡‚МВМЛЛ М‡ Q, ÔÓÎÛ˜ËÏ
∆p2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= a |
|
− b Q |
+ b |
Q − Q |
ln |
= a |
|
− b Q |
+ b Q, (4.25) |
|||||||||||
|
Û |
‚ |
|
|
Û |
|||||||||||||||
|
|
|
‚ Í |
|
|
Í |
|
|
|
|
‚ Í |
|
‚ |
|||||||
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
QÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
„‰Â Q – ЪУ КВ, ˜ЪУ Л ‚ Ы ‡‚МВМЛЛ (4.17). бМ‡˜ВМЛВ ‡Û χÎÓ ÓÚ΢‡ÂÚÒfl ÓÚ Á̇˜ÂÌËfl ‡Ò, УФ В‰ВОВММУ„У ТУ„О‡ТМУ Ы ‡‚МВМЛ˛ (4.19). еВЪУ‰ЛН‡ У· ‡·УЪНЛ ВБЫО¸Ъ‡ЪУ‚ ЛТТОВ‰У‚‡МЛИ ТН‚‡- КЛМ, МВТУ‚В ¯ВММ˚ı ФУ ТЪВФВМЛ ‚ТН ˚ЪЛfl, ‡М‡ОУ„Л˜М‡ ПВЪУ- ‰ЛНВ ‰Оfl ТУ‚В ¯ВММ˚ı ТН‚‡КЛМ. бМ‡˜ВМЛВ ‡Ò ÓÔ Â‰ÂÎflÂÏ ËÁ Û ‡‚ÌÂÌËfl (4.19), ‡ Á̇˜ÂÌË b‚ – ËÁ Û ‡‚ÌÂÌËfl (4.25).
è ËÚÓÍ „‡Á‡ Í ÒÍ‚‡ÊË̇Ï, ÌÂÒÓ‚Â ¯ÂÌÌ˚Ï ÔÓ ı‡ ‡ÍÚÂ Û ‚ÒÍ ˚ÚËfl
и Л ‡·УЪВ ТН‚‡КЛМ˚, МВТУ‚В ¯ВММУИ ФУ ı‡ ‡НЪВ Ы ‚ТН ˚ЪЛfl, Ф Л ‰В·ЛЪ‡ı Q ≤ QÍ У·˚˜МУ Ф ЛПВМfl˛Ъ ОЛМВИМ˚И Б‡НУМ ‚Л‰‡
∆p2/Q = ax;
|
µp |
‡Ú |
|
R |
|
|
|
|
ax = |
|
ln |
Í |
+ ë2 |
, |
(4.26) |
||
πkh |
Rc |
|||||||
|
|
|
|
|
247
„‰Â ë2 – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ÌÂÒÓ‚Â ¯ÂÌÒÚ‚‡ ÔÓ ı‡ ‡ÍÚÂ Û ‚ÒÍ ˚-
ÚËfl, C2 |
= |
1 |
; h – ˜ËÒÎÓ Ô ÙÓ ‡ˆËÓÌÌ˚ı ÓÚ‚Â ÒÚËÈ Ì‡ 1 Ï |
|
|||
|
|
nRÔ |
ÚÓ΢ËÌ˚ Ô·ÒÚ‡; RÔ – ‡‰ЛЫТ ФВ ЩУ ‡ˆЛУММУИ Н‡‚В М˚, НУЪУ ˚И Ф Л ФЫОВ‚УИ ФВ ЩУ ‡ˆЛЛ Ф ЛМЛП‡ВЪТfl ‡‚М˚П 0,02– 0,03 П.
й·˚˜МУ МВТУ‚В ¯ВМТЪ‚У ТН‚‡КЛМ ФУ ı‡ ‡НЪВ Ы ‚ТН ˚ЪЛfl ПУ‰ВОЛ ЫВП, Б‡ПВМflfl Н‡К‰УВ ФВ ЩУ ‡ˆЛУММУВ УЪ‚В ТЪЛВ ‡‚- МУ‚ВТМУИ ФУОЫТЩВ Л˜ВТНУИ Н‡‚В МУИ ‡‰ЛЫТ‡ R͇‚.
СОfl ОЛМВИМУ„У Б‡НУМ‡ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛЛ Ф Л ‰В·ЛЪ‡ı Q ≤ QÍ Ы ‡‚МВМЛВ (4.5) Ф Л Ф ЛЪУНВ Н У‰МУИ ФУОЫТЩВ Л˜ВТНУИ Н‡‚В - МВ ЛПВВЪ ‚Л‰:
− |
∂p |
= |
µ |
|
Qρ‡Ú |
= |
Qρ‡Ú |
|
µ |
= |
|
µ |
|
Qp‡Ú |
; |
||||
|
∂r |
|
k Fρ |
2π2ρN k |
|
2π pNr 2k |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
− |
p∂p |
= |
µp‡ÚQ |
|
, |
(4.27) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
2πkNr 2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∂r |
|
|
|
|
|
|
„‰Â N – ˜ËÒÎÓ Ô ÙÓ ‡ˆËÓÌÌ˚ı ÓÚ‚Â ÒÚËÈ.
àÌÚ„ Ë Ûfl (4.27) ‚ Ô Â‰Â·ı ÓÚ R͇‚ ‰Ó RÍÒ, „‰В ПУКМУ Ф В- МВ· В˜¸ ‚ОЛflМЛВП ТЩВ Л˜ВТНУ„У Ф ЛЪУН‡ Л УЪ Á ‰Ó ÍÒ, ÔÓÎÛ-
˜‡ÂÏ
pÍÒ2 − pÁ2 = |
µp‡Ú |
|
1 |
− |
1 |
Q. |
|
R |
R |
||||
|
2kN |
|
|
|||
|
|
|
͇‚ |
|
ÍÒ |
Ç ËÌÚ ‚‡Î ÓÚ RÍÒ ‰Ó RÍ ЛПВВЪ ПВТЪУ ФОУТНУ ‡‰Л‡О¸М‡fl ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛfl:
pÍ2 − pÁ2 = µp‡ÚQ ln RÍ . |
|
πkN |
RÍÒ |
лНО‡‰˚‚‡fl ФУТОВ‰МЛВ ‰‚‡ Ы ‡‚МВМЛfl, ФУОЫ˜‡ВП Ы ‡‚МВМЛВ Ф ЛЪУН‡ ‚Л‰‡
|
µp |
‡Ú |
|
1 1 |
|
1 |
|
1 |
|
R |
Í |
|
|||
pÍ2 − pÁ2 = |
|
|
|
|
|
− |
|
|
+ |
|
ln |
|
, |
||
πk |
|
R͇‚ |
|
h |
|
|
|||||||||
|
N |
|
RÍÒ |
|
|
RÍÒ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НУЪУ УВ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛ˛ ‚ ЛМЪВ ‚‡ОВ Q ≤ QÍ ‰Îfl ÒÍ‚‡ÊËÌ, ÌÂÒÓ‚Â ¯ÂÌÌ˚ı ÔÓ ı‡ ‡ÍÚÂ Û ‚ÒÍ ˚ÚËfl.
ÇÂ΢ËÌÛ RÍÒ ПУКМУ Ф ЛМflЪ¸ ‡‚МУИ RÍÒ = RÒ + h/N.
è Ë ‰Â·ËÚ‡ı Q > QÍ ‚ ËÌÚ ‚‡Î ÓÚ R͇‚ ‰Ó R0 Ф Л ТЩВ Л- ˜ВТНУП Ф ЛЪУНВ ·Ы‰ВЪ ЛПВЪ¸ ПВТЪУ Ф ЛЪУН ТУ„О‡ТМУ (4.8), ‚
ÍÓÚÓ ÓÏ Ò Û˜ÂÚÓÏ F = 2πR͇‚2
248
|
|
|
|
|
|
|
− |
p∂p |
= |
|
µp‡ÚQ |
|
|
− |
ρ‡Úp‡Ú |
|
|
QÍ Q |
+ |
ρ‡Úp‡Ú |
|
|
QÍ |
Q2 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂r |
|
|
|
2πkNr 2 |
|
|
|
|
|
4πlN 2 |
R͇‚2 |
r 2 |
|
|
4πlN 2 |
|
|
|
R͇‚2 |
r 4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
àÌÚ„ Ë Ûfl ‚ |
|
Ô Â‰Â·ı |
|
|
ÓÚ Á |
|
|
‰Ó 0 Ë ÓÚ R͇‚ ‰Ó R0, ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
µp |
‡Ú |
|
|
|
|
|
ρ |
‡Ú |
p |
‡Ú |
|
|
QÍ |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
ρ |
‡Ú |
p |
‡Ú |
Q2 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
p02 − pÁ2 = |
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
Q + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||
|
πkN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2π |
2 |
lN |
2 |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
lN |
2 |
|
3 |
|
|
R |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2π |
|
|
R |
͇‚ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
||||||||
Ç ËÌÚ ‚‡Î ÓÚ R0 |
‰Ó RÍ Ë ÓÚ 0 |
|
‰Ó Í |
|
ÙËÎ¸Ú ‡ˆËfl Ô ÓËÒıÓ- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
‰ЛЪ ФУ ОЛМВИМУПЫ Б‡НУМЫ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pÍ2 − p02 = |
µp‡Ú |
|
ln |
|
RÍ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πkN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
лОУКЛ‚ ‰‚‡ ФУТОВ‰МЛı Ы ‡‚МВМЛfl, ‡Б‰ВОЛ‚ М‡ Q Ë Ó·ÓÁ̇- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
˜Ë‚ |
|
|
|
µp‡Ú |
|
|
Ë |
|
|
= |
ρ‡Úp‡Ú |
|
, ÔÓÎÛ˜ËÏ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
πk |
|
|
2π2lN 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
p2 |
− p2 |
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
R |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bQ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bQ 1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
Á |
|
= |
|
|
|
|
|
ln |
|
Í |
+ |
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
Q + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Q |
|
|
h |
|
|
N |
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
R3 |
R3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R͇‚ |
|
R0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
͇‚ |
|
|
|
|||||||
д ЛЪЛ˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛВ ReÍ |
Ф Л ТЩВ Л˜ВТНУИ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛЛ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ë Q > QÍ ·Û‰ÂÚ ËÏÂÚ¸ ‚ˉ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ReÍ = |
|
|
|
QÍ |
|
|
|
|
|
ρ‡Úk |
|
= |
|
|
|
Q |
|
|
|
ρk |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2πR2 |
|
|
N µl |
|
|
|
2πR2N |
|
µl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
éÚÍÛ‰‡ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = R |
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
= |
|
R |
|
|
|
|
|
Q . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
QÍ |
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нУ„‰‡ УНУМ˜‡ЪВО¸МУ ФУОЫ˜ЛП ТОВ‰Ы˛˘ВВ Ы ‡‚МВМЛВ:
∆p2 |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a |
|
R |
|
|
|
|
bQÍ |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||||||||
ln |
|
|
− |
|
|
|
|
bQ |
|
, (4.28) |
||||||||||||||||||
|
= |
|
|
Í |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
1− |
|
|
|
|
|
|
1− |
|
|
|
||||
Q |
h |
|
|
|
|
|
N |
|
|
R |
2 |
|
R |
͇‚ |
|
|
|
3R |
3 |
|
Q |
1,5 |
|
|
||||
|
|
|
|
R͇‚ |
Q |
|
|
|
|
|
͇‚ |
|
|
|
Q |
͇‚ |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НУЪУ УВ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ Ф ЛЪУН Н МВТУ‚В ¯ВММУИ ТН‚‡КЛМВ
ФУ ı‡ ‡НЪВ Ы ‚ТН ˚ЪЛfl Ф Л М‡ОЛ˜ЛЛ ‰‚Ыı ВКЛПУ‚ ‚ ЛМЪВ ‚‡- ОВ УЪ RÒ ‰Ó R0 ФУ ОЛМВИМУПЫ Б‡НУМЫ. м ‡‚МВМЛВ Ъ В·ЫВЪ ЪУО¸- НУ П‡¯ЛММУИ У· ‡·УЪНЛ Л ЪВП Т‡П˚П fl‚ОflВЪТfl МВЫ‰У·М˚П ‰Оfl Ф ‡НЪЛ˜ВТНУ„У ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl.
к‡ТТПУЪ ЛП Ф Л·ОЛКВММУВ В¯ВМЛВ Ф ЛЪУН‡ „‡Б‡ Н Н‡К- ‰УПЫ ФВ ЩУ ‡ˆЛУММУПЫ Н‡М‡ОЫ. еУ‰ВОЛ ЫВП В„У ‚ ‚Л‰В Ф Л- ЪУН‡ Н ФУОУ‚ЛМВ ФУ‚В ıМУТЪЛ ЪУ ‡, ‡‚МУ‚ВОЛНУ„У ФВ ЩУ ‡-
249
кЛТ. 4.6. лıВП‡ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛЛ ‚ ТН‚‡КЛМВ, МВТУ‚В ¯ВММУИ ФУ ı‡ ‡НЪВ Ы ‚ТН ˚ЪЛfl
ˆЛУММУПЫ Н‡М‡ОЫ ( ЛТ. 4.6), ЪУ„‰‡ ТУ„О‡ТМУ Ф ‡‚ЛОЫ ЙЫО¸‰В- М‡–д‡ФФЫТ‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸ ФУОУ‚ЛМ˚ ЪУ ‡
FÔ = 2π2RcRÔ; F = 2π2Rcr,
„‰Â RÔ – ‡‰ЛЫТ Н‡‚В М˚, У· ‡БЫ˛˘ВИ ФУОУ‚ЛМЫ ФУ‚В ıМУТЪЛ ЪУ ‡, НУЪУ ˚П ПУ‰ВОЛ ЫВЪТfl ФВ ЩУ ‡ˆЛУММ˚И Н‡М‡О; RÒ –‡‰ЛЫТ ТН‚‡КЛМ˚, ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ЛИ ‡ТТЪУflМЛ˛ ПВК‰Ы УТ¸˛ ‚ ‡˘ВМЛfl Л ˆВМЪ УП ФУОЫЪУ ‡; r – ЪВНЫ˘ЛИ ‡‰ЛЫТ ФУОЫЪУ ‡.
дУОЛ˜ВТЪ‚У Ъ‡НЛı ФУОЫЪУ У‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ ˜ЛТОЫ ФВ ЩУ ‡- ˆЛУММ˚ı УЪ‚В ТЪЛИ N. к‡ТТЪУflМЛВ, М‡ НУЪУ УП ПУКМУ Ф ВМВ- · В˜¸ ЛБПВМВМЛВП М‡Ф ‡‚ОВМЛfl ОЛМЛИ ЪУН‡ Ф Л Ф ЛЪУНВ Н Н‡К‰УПЫ ФУОЫЪУ Ы, fl‚ОflВЪТfl П‡НТЛП‡О¸М˚П ‡‰ЛЫТУП ФУОЫЪУ-‡ RÚ, ‚МВ НУЪУ У„У Т˜ЛЪ‡ВП, ˜ЪУ ЛПВВЪ ПВТЪУ ‡‰Л‡О¸М‡fl ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛfl
2RÚ = h/N.
нУ„‰‡ ‰Оfl ВКЛПУ‚ ‡·УЪ˚ ТН‚‡КЛМ˚ Q ≤ QÍ Ф ЛЪУН Н Н‡К‰УПЫ ФУОЫЪУ Ы
p∂p |
|
µp‡ÚQ 1 |
||||
|
= |
|
|
|
|
. |
∂r |
2π |
2R kN |
r |
|||
|
|
|
c |
250
éÚÍÛ‰‡ ‰Îfl ËÌÚ ‚‡Î‡ ÓÚ RÔ ‰Ó RÚ Ë ÓÚ Á |
‰Ó Ú |
||||
pÚ2 − pÁ2 = |
µp‡ÚQ |
ln |
RÚ |
= a1Q. |
|
|
|
|
|||
|
π2RckN RÔ |
|
ÑÎfl ËÌÚ ‚‡Î‡ ÓÚ RÚ ‰Ó RÍ Ë ÓÚ Ú ‰Ó Í, „‰В М‡·О˛‰‡ВЪТfl ФОУТНУ ‡‰Л‡О¸М‡fl ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛfl ‰Оfl ЛМЪВ ‚‡О‡ ФО‡ТЪ‡ ЪУО˘Л- МУИ, ‡‚МУИ 2RÚ, ÔÓÎÛ˜ËÏ
pÍ2 − pÚ2 = |
µp‡ÚQ |
ln |
RÍ |
= a2Q. |
2πkRÚN |
|
|||
|
|
RÚ + RÒ |
лНО‡‰˚‚‡fl ‰‚‡ ФУТОВ‰МЛı Ы ‡‚МВМЛfl, ЛПВВП
pÍ2 − pÁ2 = aÒÙQ,
„‰Â
‡ÒÙ = ‡1 + ‡2;
aÒÙ = |
µp |
‡Ú |
|
1 |
ln |
R |
|
1 |
|
ln |
|
|
R |
|
|
|
|
|
Ú |
+ |
|
|
|
|
Í |
|
|
||||
πkN |
πR |
R |
2R |
|
R |
|
+ R |
|
|||||||
|
|
|
|
Ú |
|
Ú |
Ò |
||||||||
|
|
|
Ò |
|
Ô |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ËÎË Ò Û˜ÂÚÓÏ 2RÚ = h/N
|
µp |
‡Ú |
|
1 |
|
|
h |
|
N |
|
R |
|
aÒÙ = |
|
|
|
|
ln |
|
+ |
|
ln |
Í |
. |
|
πkh |
πR |
|
2NR |
h |
R + h / 2N |
|||||||
|
|
Ò |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Ô |
|
|
|
Ò |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.29)
(4.30)
(4.31)
СОfl ВКЛПУ‚ ‡·УЪ˚ ТН‚‡КЛМ˚ Ф Л Q > QÍ ‚ ËÌÚ ‚‡Î ÓÚ RÔ ‰Ó R0 ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛfl УТЫ˘ВТЪ‚ОflВЪТfl ТУ„О‡ТМУ Ъ Вı˜ОВММУПЫ Б‡НУМЫ ‚Л‰‡ (4.7), НУЪУ ˚И ‰Оfl ‡ТТП‡Ъ Л‚‡ВПУ„У ТОЫ˜‡fl Т Ы˜ВЪУП (4.27) ·Ы‰ВЪ
p∂p |
|
µp‡ÚQ |
|
ρ |
‡Ú |
p |
‡Ú |
Q |
Í |
Q |
1 |
|
ρ‡Úp‡ÚQ |
2 |
|
. |
||||||||||
= |
− |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||
∂r |
|
2π |
2 |
RckN |
|
4π |
|
|
|
|
|
r |
4π |
4 |
2 |
2 |
r |
|
||||||||
|
|
|
|
|
Rc N |
|
RÔ |
|
Rc lN |
|
|
|
|
àÌÚ„ Ë Ûfl ‚ Ô Â‰Â·ı ÓÚ RÔ ‰Ó R0 |
Ë ÓÚ Á |
|
‰Ó 0, ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ |
||||||||||||||||
|
|
|
p02 − pÁ2 = a0Q − b1QÍ Q + b0Q2 |
, |
|
|
|
|
(4.32) |
||||||||||
„‰Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a0 = |
|
µp‡Ú |
ln |
R0 |
; b1 = |
|
ÒÙ ln |
R0 |
|
; b0 = |
|
ÒÙ |
1− |
RÔ |
|
; |
|||
|
b |
b |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
π |
2 |
RckN |
|
RÔ |
|
|
|
RÔ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R0 |
|
|
|
|
|
ρ‡Úp‡Ú |
|
|
|
|
|
|
|
||
bÒÙ = |
2π4lRc2N 2RÔ |
. |
(4.33) |
|||
ÑÎfl ËÌÚ ‚‡Î‡ Ô·ÒÚ‡ ÓÚ R0 |
‰Ó RÚ, „‰Â ÙËÎ¸Ú ‡ˆËfl ÔÓ‰˜ËÌfl- |
|||||
ÂÚÒfl Á‡ÍÓÌÛ Ñ‡ ÒË, ·Û‰ÂÚ |
|
|
|
|
251