книги бурение / Теория и опыт добычи газа / 3
.pdfФОУЪМУТЪЛ Л ‚flБНУТЪЛ Т В‰˚. ЗflБНУТЪ¸ „‡БУ‚УИ Т В‰˚ ‚ОЛflВЪ ЪУО¸НУ М‡ ТНУ УТЪ¸ ‰‚ЛКВМЛfl ПВОНЛı ˜‡ТЪЛˆ.
2. иУЪУН „‡Б‡ ‰‚ЛКВЪТfl ‚‚В ı. З ˝ЪУП ТОЫ˜‡В ‰‚ЛКЫЪТfl Л Т В‰‡, Л ˜‡ТЪЛˆ˚. ЦТОЛ ‡ТТП‡Ъ Л‚‡ВЪТfl ‰‚ЛКВМЛВ ˜‡ТЪЛˆ УЪМУТЛЪВО¸МУ ФУЪУН‡ „‡Б‡, ЪУ ТНУ УТЪ¸ ФУЪУН‡ „‡Б‡ ‚У ‚МЛП‡- МЛВ МВ Ф ЛМЛП‡ВЪТfl. и Л УТ‡К‰ВМЛЛ ˜‡ТЪЛˆ ‚‡КМУ БМ‡Ъ¸ ТНУ-УТЪ¸ Лı ‰‚ЛКВМЛfl УЪМУТЛЪВО¸МУ ТЪВМУН ТВФ‡ ‡ЪУ У‚, Ъ‡Н Н‡Н ˝ЪЛП УФ В‰ВОflВЪТfl ˝ЩЩВНЪЛ‚МУТЪ¸ УЪ‰ВОВМЛfl. у‡ТЪЛˆ˚ ·Ы‰ЫЪ ЫМУТЛЪ¸Тfl ФУЪУНУП „‡Б‡, ВТОЛ w < v (w – ТНУ УТЪ¸ ‰‚Л- КВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ УЪМУТЛЪВО¸МУ „‡БУ‚У„У ФУЪУН‡; v – ÒÍÓ ÓÒÚ¸ „‡Á‡). Ç ˝ÚÓÏ ÒÎÛ˜‡Â ˜‡ÒÚˈ˚ ·Û‰ÛÚ ‰‚Ë„‡Ú¸Òfl ‚‚ ı ÒÓ ÒÍÓ Ó-
ÒÚ¸˛ w˜ = –(w – v). äÓ„‰‡ w = v, Ú.Â. w˜ = 0, ˜‡ТЪЛˆ˚ М‡- ıУ‰flЪТfl ‚ „‡БУ‚УП ФУЪУНВ ‚У ‚Б‚В¯ВММУП ТУТЪУflМЛЛ. 臉ВМЛВ
˜‡ÒÚˈ ÓÒÛ˘ÂÒÚ‚ÎflÂÚÒfl, ÍÓ„‰‡ w > v, Ô Ë ˝ÚÓÏ ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ô‡‰Â-
ÌËfl w˜ = w – v.
3. иУЪУН „‡Б‡ ‰‚ЛКВЪТfl ‚МЛБ. б‰ВТ¸ ˜‡ТЪЛˆ˚ ·Ы‰ЫЪ Ф‡‰‡Ъ¸ ЪУО¸НУ ‚МЛБ, Ф ЛЪУП Т ·УО¸¯ВИ ТНУ УТЪ¸˛, ˜ВП Ф Л ТФУНУИ-
ÌÓÏ Ô‡‰ÂÌËË. Ç ˝ÚÓÏ ÒÎÛ˜‡Â ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ô‡‰ÂÌËfl ˜‡ÒÚˈ w˜ = |
|
= w + v [4]. |
|
лЛО‡ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl ‚ТВ„‰‡ Ф УЪЛ‚УФУОУКМУ |
Ì‡Ô ‡‚ÎÂ̇ |
‰‚ЛКВМЛ˛ ˜‡ТЪЛˆ˚, ТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУ, |
|
cos(x, F) = ± 1; |
(3.14) |
Ф Л ‰‚ЛКВМЛЛ ˜‡ТЪЛˆ ‚МЛБ, НУ„‰‡ w > 0, ЛПВВП cos(x, F) =
= –1 Л Ф Л ‰‚ЛКВМЛЛ ‚‚В ı, НУ„‰‡ w < 0, |
ЛПВВП cos |
||
(x, F) = +1 [4]. |
|
||
З У·˘ВП ‚Л‰В ТЛО‡ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl ‚˚ ‡К‡ВЪТfl Ы ‡‚МВМЛВП |
|||
F = ψf |
w 2ρ„ |
, |
(3.15) |
|
|||
2 |
|
|
|
„‰Â ψ – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl, ÍÓÚÓ ˚È Á‡‚ËÒËÚ ÓÚ ˜ËÒ· Re Ë ÙÓ Ï˚ ˜‡ÒÚˈ˚; f – ÏˉÂÎÂ‚Ó Ò˜ÂÌË ˜‡ÒÚˈ˚;
„– ФОУЪМУТЪ¸ Т В‰˚.
ÇБ‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ ı‡ ‡НЪВ ‡ У·ЪВН‡МЛfl ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚ Ы ‡‚МВМЛЛ (3.15) ЛБПВМflВЪТfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl УЪ ОЛМВИМУ„У ‰У Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУ„У ВКЛПУ‚.
ÇÓ·˘ÂÏ ‚ˉ Á‡ÍÓÌ ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl Ò Û˜ÂÚÓÏ ÒËÎ Ú ÂÌËfl Ë ÒËÎ ËÌ ˆËË ‚ ·ÂÁ ‡ÁÏ ÌÓÈ ÙÓ ÏÂ Ô Â‰ÒÚ‡‚ËÏ ‚ ÒÎÂ‰Û˛˘ÂÏ
‚ˉÂ:
ψ = |
α |
+ β, |
(3.16) |
Re
„‰В α Л β – ФУТЪУflММ˚В.
щЪ‡ ЩУ ПЫО‡ Ф ЛПВМЛП‡ Ф Л О˛·˚ı БМ‡˜ВМЛflı ˜ЛТО‡ кВИМУО¸‰Т‡. и Л П‡О˚ı ˜ЛТО‡ı Re, НУ„‰‡ ЛПВВЪТfl О‡ПЛМ‡ МУВ У·- ЪВН‡МЛВ ˜‡ТЪЛˆ˚, ЩУ ПЫО‡ (3.16) Ф В‚ ‡˘‡ВЪТfl ‚ Б‡НУМ лЪУ-
177
ÍÒ‡. ç‡Ó·Ó ÓÚ, Ô Ë ‚˚ÒÓÍËı ˜ËÒ·ı Re ‚Â΢Ë̇ β Á̇˜ËÚÂθ- ÌÓ ·Óθ¯Â α/Re, Ë ÙÓ ÏÛ· (3.16) Ô Â‚ ‡˘‡ÂÚÒfl ‚ Á‡ÍÓÌ ç¸˛ÚÓ̇.
з‡ ЛТ. 3.15 Ф Л‚В‰ВМУ Т ‡‚МВМЛВ Т ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚ПЛ ‰‡ММ˚ПЛ ЩУ ПЫО˚ (3.16) ‰Оfl ¯‡ ‡, НУ„‰‡ α = 24 Л β = 0,44. з‡Л·УО¸¯ЛВ УЪНОУМВМЛfl ФУ ЩУ ПЫОВ (3.16) ФУОЫ˜‡˛ЪТfl ‚ ФВ-ВıУ‰МУИ У·О‡ТЪЛ, ‰Оfl ОЛМВИМУ„У Л Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУ„У Б‡НУМУ‚ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl М‡·О˛‰‡ВЪТfl УЪМУТЛЪВО¸МУ МВ·УО¸¯УВ УЪНОУМВМЛВ УЪ Щ‡НЪЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl. м˜ЛЪ˚‚‡fl КВ Ф Л·ОЛКВММУТЪ¸ ‡Т˜ВЪУ‚ ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ, НУЪУ ˚В М‡ Ф ‡НЪЛНВ Ф У‚У‰flЪТfl ‰Оfl УˆВМНЛ Лı ТНУ УТЪЛ, Т˜ЛЪ‡ВП, ˜ЪУ ЩУ ПЫО‡ (3.16) ‚ФУОМВ Ф ЛВПОВП‡.
и Л ‡ТТПУЪ ВМЛЛ МВЫТЪ‡МУ‚Л‚¯В„УТfl ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl fl‚ОflВЪТfl ФВ ВПВММ˚П Л ‚ У·- ˘ВП ТОЫ˜‡В ПУКВЪ ЛБПВМflЪ¸Тfl УЪ ОЛМВИМУ„У ‰У Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜ВТНУ„У ВКЛП‡. иУ˝ЪУПЫ Ф Л ‡ТТПУЪ ВМЛЛ ˝ЪУИ Б‡‰‡˜Л ‚˚-‡КВМЛВ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl ЩУ ПЫОУИ (3.16) fl‚ОflВЪТfl М‡Л·УОВВ Ы‰У·М˚П Л У·УТМУ‚‡ММ˚П.
мТЪ‡МУ‚Л‚¯ВВТfl ‰‚ЛКВМЛВ ˜‡ТЪЛˆ˚ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪТfl ‡‚ВМТЪ‚УП ТЛО˚ ЪflКВТЪЛ ТЛОВ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl. иУ‰ТЪ‡‚Оflfl ‚ Ы ‡‚- МВМЛВ (3.13) ТЛОЫ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl, ‚˚ ‡КВММЫ˛ ЩУ ПЫО‡ПЛ (3.15) Л (3.16), ФУТОВ МВНУЪУ ˚ı Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛИ ФУОЫ˜‡ВП
(ρ˜ − ρ„ )q |
− |
3 α |
w − |
3ρ„β |
w 2 = 0, |
|
4ρ˜d˜2 |
|
|||
4ρ˜ |
|
|
4ρ„d˜ |
||
УЪНЫ‰‡ ТНУ УТЪ¸ ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ˚
кЛТ. 3.15. ᇂЛТЛПУТЪ¸ ψ ÓÚ Re ‰Îfl ˜‡ÒÚˈ ¯‡ ÓÓ· ‡ÁÌÓÈ ÙÓ Ï˚:
1 – ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М‡fl Н Л‚‡fl; 2 – Í Ë‚‡fl ÔÓ ÙÓ ÏÛΠ(3.16)
178
w = |
α |
|
|
2 |
+ |
4gd(ρ˜ − ρ„ ) |
− |
α |
, |
(3.17) |
|
|
|
|
|
||||||
2d˜ρ |
˜β |
|
|
3ρ„β |
2d˜ρ„β |
|
||||
„‰В – ‚flБНУТЪ¸ „‡Б‡; d˜ – ‰Ë‡ÏÂÚ ˜‡ÒÚˈ˚; ρ˜ – ФОУЪМУТЪ¸ ˜‡ТЪЛˆ˚.
лНУ УТЪ¸ ФУ ЩУ ПЫОВ (3.17) ПУКВЪ ·˚Ъ¸ М‡И‰ВМ‡ ‰Оfl О˛- ·УИ ЩУ П˚ ˜‡ТЪЛˆ М‡ ‚ТВП ‰Л‡Ф‡БУМВ ЛБПВМВМЛfl Re.
ÑÎfl ¯‡ ÓÓ· ‡ÁÌ˚ı ˜‡ÒÚˈ ÙÓ ÏÛ· (3.17) Ô ËÏÂÚ ‚ˉ
w = |
27,3 2 |
+ |
3,03d˜(ρ˜ − ρ„ )g |
− |
27,3 |
. |
(3.18) |
||
|
d˜ρ„ |
|
ρ„ |
d˜ρ„ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
СОfl Н Ы„О˚ı ФО‡ТЪЛМУН Ф Л α = 20,4 Л β = 1,12
w = |
9,11 |
2 |
1,19d˜(ρ˜ |
− ρ„ )g |
− |
9,11 |
. |
(3.19) |
||
|
|
|
+ |
|
|
|
||||
|
ρ„ |
|
d˜ρ„ |
|||||||
|
d˜ρ„ |
|
|
|
|
|
||||
í‡ÍËÏ Ó· ‡ÁÓÏ, ÙÓ ÏÛ· |
(3.17) Ф ЛПВМЛП‡ ‰Оfl О˛·УИ ЩУ - |
|||||||||
П˚ ˜‡ТЪЛˆ Л ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ЫТЪ‡МУ‚Л‚¯ВВТfl ‰‚ЛКВМЛВ ˜‡ТЪЛˆ М‡ ‚ТВП ‰Л‡Ф‡БУМВ ЛБПВМВМЛfl ВКЛПУ‚, М‡˜ЛМ‡fl УЪ ОЛМВИМУ„У ‰У Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜МУ„У. оУ ПЫО˚ (3.18) Л (3.19), ТФ ‡‚В‰ОЛ‚˚В ‰Оfl ¯‡ У‚ Л ФО‡ТЪЛМУН, Уı‚‡Ъ˚‚‡˛Ъ Н ‡ИМЛВ ТОЫ˜‡Л ЛБПВМВМЛfl ЩУ П˚ ˜‡ТЪЛˆ.
иВ ВıУ‰fl Н ‡ТТПУЪ ВМЛ˛ МВЫТЪ‡МУ‚Л‚¯В„УТfl ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ˚, УЪПВЪЛП, ˜ЪУ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl fl‚ОflВЪТfl
Ъ‡НКВ МВЫТЪ‡МУ‚Л‚¯ЛПТfl. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
аБ Ы ‡‚МВМЛИ (3.13) (3.15) Л |
(3.16) ФУТОВ МВНУЪУ ˚ı Ф ВУ·- |
|||||||||||||||||
‡ÁÓ‚‡ÌËÈ ÔÓÎÛ˜ËÏ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dw |
|
|
(ρ˜ − ρ„ )g |
α |
3ρ„w 2 |
||||||||||||
|
dt |
= |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
+ β |
|
|
. |
||
|
|
|
ρ˜ |
|
|
Re |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4ρ˜d˜ |
||||||||
é·ÓÁ̇˜‡fl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α = |
|
3ρ„β |
|
; b = |
|
3 α |
|
|
; c = (ρ˜ − ρ„)g , |
|||||||||
|
|
|
|
4ρ |
d |
|
||||||||||||
|
|
4ρ |
d |
|
|
|
|
|
ρ |
˜ |
||||||||
|
|
|
˜ |
|
˜ |
|
|
|
˜ |
|
˜ |
|
|
|||||
ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dw |
= c − bw − αw 2. |
|
(3.20) |
|||||||||||
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
к‡Б‰ВОЛ‚ ФВ ВПВММ˚В, Ф УЛМЪВ„ Л ЫВП Ы ‡‚МВМЛВ (3.20). и Л ЫТОУ‚ЛЛ b2 + 4ac > 0 Ë Ô ËÌËχfl ̇˜‡Î¸Ì˚ ÛÒÎÓ‚Ëfl Ô Ë t = t0 = 0; w = w0, ЛПВВП
179
|
|
b + b2 + 4ac w |
0 + |
|
b − |
b2 + 4ac |
|
|
|
|
b − b2 + 4ac |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
2a |
|
|
e−t b2+ 4ac − |
|
|||||||||||||
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
b + |
b2 + 4ac |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
w |
0 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w = |
|
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
(3.21) |
|||||
|
|
|
|
w 0 |
|
b2 |
+ 4ac |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
b − |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1 − |
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
w 0 + |
b + b2 + 4ac |
e |
−t b2 |
+ 4ac |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
èÓ‰ÒÚ‡‚Îflfl ‚ ÙÓ ÏÛÎÛ (3.21) Á̇˜ÂÌËfl a, b Ë Ò, ФУОЫ˜‡ВП УНУМ˜‡ЪВО¸МУВ ‚˚ ‡КВМЛВ ‰Оfl УФ В‰ВОВМЛfl ТНУ УТЪЛ Ф Л МВЫТЪ‡МУ‚Л‚¯ВПТfl ‰‚ЛКВМЛЛ ˜‡ТЪЛˆ О˛·УИ ЩУ П˚ М‡ ‚ТВП ‰Л‡-
Ф‡БУМВ ЛБПВМВМЛfl Re, М‡˜ЛМ‡fl ТУ лЪУНТ‡ ‰У з¸˛ЪУМ‡. дУ„‰‡ t = ∞, Ы ‡‚МВМЛВ (3.21) Ф В‚ ‡˘‡ВЪТfl ‚ Ы ‡‚МВМЛВ (3.17).
и Л‚В‰ВММ˚В ТУУ· ‡КВМЛfl У МВЫТЪ‡МУ‚Л‚¯ВПТfl ‰‚ЛКВМЛЛ ˜‡ТЪЛˆ ФУБ‚УОfl˛Ъ ·УОВВ ‰ВЪ‡О¸МУ Ф В‰ТЪ‡‚ЛЪ¸ ЫТОУ‚Лfl ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ‚ ‚УТıУ‰fl˘ВП „‡БУ‚УП ФУЪУНВ. нВУ ВЪЛ˜ВТНЛ ‚ В- Пfl ‰УТЪЛКВМЛfl НУМВ˜МУИ ТНУ УТЪЛ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‡‚МУ ·ВТНУМВ˜- МУТЪЛ, МУ Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ УМУ ‰УТЪЛ„‡ВЪТfl ЫКВ ˜В ВБ МВТНУО¸НУ ТВНЫМ‰ ЛОЛ ‰‡КВ Ф Л МВ·УО¸¯Лı ‡БПВ ‡ı ˜‡ТЪЛˆ ˜В ВБ ‰УОЛ ТВНЫМ‰. иВ ЛУ‰ МВЫТЪ‡МУ‚Л‚¯В„УТfl ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ Ы‚ВОЛ˜Л- ‚‡ВЪТfl Ф Л Ы‚ВОЛ˜ВМЛЛ ‰Л‡ПВЪ ‡ Л ФОУЪМУТЪЛ ˜‡ТЪЛˆ Л ЫПВМ¸- ¯ВМЛЛ ФОУЪМУТЪЛ Л ‚flБНУТЪЛ Т В‰˚. и Л ˝ЪУП ˜ВП ·УО¸¯В БМ‡˜ВМЛВ НУМВ˜МУИ ТНУ УТЪЛ, ЪВП ·УО¸¯В ‚ ВПВМЛ Ъ В·ЫВЪТfl ‰Оfl ВВ ‰УТЪЛКВМЛfl.
З˚‚В‰ВММ˚И У·˘ЛИ Б‡НУМ ‰Оfl ТНУ УТЪЛ ‰‚ЛКВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ФУБ‚УОflВЪ Ф ЛПВМflЪ¸ В„У ‰Оfl ˜‡ТЪЛˆ О˛·УИ ЩУ П˚ М‡ ‚ВТ¸П‡ ¯Л УНУП ЛМЪВ ‚‡ОВ ЛБПВМВМЛfl Re ‰У 200 000, Ъ.В. ‰Оfl ‚ТВı Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ ТОЫ˜‡В‚, Т‚flБ‡ММ˚ı Т ‰‚ЛКВМЛВП КЛ‰НЛı Л Ъ‚В - ‰˚ı ˜‡ТЪЛˆ Ф Л ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ „‡БУ‚˚ı ТН‚‡КЛМ.
СЛ‡ПВЪ НУОУММ˚ здн УФ В‰ВОflВЪТfl ‚ ТОВ‰Ы˛˘ВП ФУ fl‰- НВ. м ‡‚МВМЛВ Ф ЛЪУН‡ „‡Б‡ Н ТН‚‡КЛМВ [6] ЛПВВЪ ‚Л‰
|
pÍ2 |
− pÁ2 = aQ |
|
|
|
(3.22) |
||
ËÎË |
|
|
|
|
|
|
|
|
p2 |
− p2 |
= a − |
|
|
+ |
|
|
(3.23) |
bQ |
bQ, |
|||||||
Í |
Á |
|
|
Í |
|
|
|
|
„‰Â Í, Á – ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ФО‡ТЪУ‚УВ Л Б‡·УИМУВ ‰‡‚ОВМЛВ; Q – ‰Â·ËÚ „‡Á‡; ‡, b – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛУММУ„У
ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl; |
|
= Q − Q |
ln |
Q |
; Q |
|
– Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ ‰В·ЛЪ |
|
Q |
Í |
|||||||
|
||||||||
|
|
Í |
|
QÍ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
„‡Á‡. |
|
|
|
|
|
|||
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
àÁ (3.22) Ë (3.23) ÓÔ Â‰ÂÎËÏ Á, ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚Û˛˘ÂÂ Ô ËÌflÚÓÏÛ Á̇˜ÂÌ˲ Q. чΠ̇ȉÂÏ tÁ ÔÓ ÙÓ ÏÛΠtÁ = tÌ − ε (pÍ –
– pÁ) Ë zÁ. á‡ÚÂÏ ÔÓ ÙÓ ÏÛΠ(3.17) ÓÔ Â‰ÂÎËÏ w0 ‰Îfl Á‡‰‡Ì- ÌÓ„Ó ‰Ë‡ÏÂÚ ‡ ˜‡ÒÚˈ˚ d˜ Ë ‰‡Î – ÌÂÓ·ıÓ‰ËÏ˚È ‰Ë‡ÏÂÚ D здн, Ф ЛМЛП‡fl МВНУЪУ ˚И ВБВ ‚ ТНУ УТЪЛ ‰Оfl М‡‰ВКМУТЪЛ
‚˚ÌÓÒ‡ ˜‡ÒÚˈ˚ (w0 = 1,2w0): |
|
D = 4QzÁp0T0 /(πpÁz0w 0p ). |
(3.24) |
é·˚˜ÌÓ ρ˜ = 2500 Í„/Ï3, d˜ = 0,1 ÏÏ, w0 = 1 3 Ï/Ò.
и Л Б‡‰‡ММ˚ı ‰Л‡ПВЪ ‡ı НУОУММ˚ здн Л ‚˚МУТЛП˚ı ˜‡Т- ЪЛˆ ФУ У‰˚ d˜ ЛБПВМВМЛВ ‚У ‚ ВПВМЛ ‰В·ЛЪ‡ ТН‚‡КЛМ˚ Q ‰Оfl ‚˚МУТ‡ Ъ‚В ‰˚ı ˜‡ТЪЛˆ Т Б‡·Уfl ТН‚‡КЛМ˚ УФ В‰ВОflВЪТfl ПВЪУ- ‰УП ЛЪВ ‡ˆЛИ (ФУТОВ‰У‚‡ЪВО¸М˚ı Ф Л·ОЛКВМЛИ).
и Л ‚˚МУТВ Н‡ФВО¸ КЛ‰НУТЪЛ Т Б‡·Уfl ТН‚‡КЛМ˚ М‡ ФУ- ‚В ıМУТЪ¸ Лı ‡БПВ Л ЩУ П‡ ЛБПВМfl˛ЪТfl Ф Л ЛБПВМВМЛЛ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ Л ‰‡‚ОВМЛfl. иУ‚˚¯ВМЛВ ‰‡‚ОВМЛfl ‚ У·О‡ТЪЛ Ф У- fl‚ОВМЛfl Ф flП˚ı Ф УˆВТТУ‚ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ Л ЛТФ‡ ВМЛfl Ф Л‚У- ‰ЛЪ Н Ы‚ВОЛ˜ВМЛ˛ (ТУı ‡МВМЛ˛) ‡БПВ ‡ Н‡ФОЛ, ‚УБ ‡ТЪ‡МЛВ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ – Н ЫПВМ¸¯ВМЛ˛ ‡БПВ ‡ Н‡ФОЛ ‚ ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ЛТФ‡ ВМЛfl КЛ‰НУТЪЛ Т ВВ ФУ‚В ıМУТЪЛ.
лУı ‡МВМЛ˛ ‡БПВ ‡ Н‡ФОЛ ТФУТУ·ТЪ‚ЫВЪ ФУ‚В ıМУТЪМУВ М‡ЪflКВМЛВ σ, ЫПВМ¸¯ВМЛ˛ ‡БПВ ‡, ‰ У·ОВМЛ˛ Н‡ФОЛ – ТНУ-УТЪМУИ М‡ФУ . мТЪ‡МУ‚ОВМУ, ˜ЪУ Ф Л ‰‡ММУИ ТНУ УТЪЛ „‡БУ- ‚У„У ФУЪУН‡ ТЫ˘ВТЪ‚ЫВЪ Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ, П‡НТЛП‡О¸М˚И ‰Л‡ПВЪ Н‡ФОЛ, Б‡‚ЛТfl˘ЛИ УЪ Н ЛЪВ Лfl ЗВ·В ‡.
ê‡Ò˜ÂÚ̇fl ÙÓ ÏÛ· ‰Îfl ÒÍÓ ÓÒÚË Í‡ÔÎË Í ËÚ˘ÂÒÍÓ„Ó ‰Ë‡-
ПВЪ ‡ ЛПВВЪ ‚Л‰ [7] |
|
w 0 min = 10(45 − 0,0455pÁ )1/ 4 pÁ−1/2. |
(3.25) |
йФ В‰ВОЛП ‰В·ЛЪ „‡Б‡, Ф Л НУЪУ УП Н‡ФОЛ КЛ‰НУТЪЛ Н Л- ЪЛ˜ВТНУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡ ·Ы‰ЫЪ ‚˚МУТЛЪ¸Тfl Т Б‡·Уfl ТН‚‡КЛМ˚:
Qmin = |
πD2 |
w 0 min |
T0z0pÁ |
. |
(3.26) |
4 |
|
||||
|
|
TÁp0zÁ |
|
||
иУ‰ТЪ‡‚Л‚ ˝ЪУ ‚˚ ‡КВМЛВ ‚ Ы ‡‚МВМЛВ Ф ЛЪУН‡ „‡Б‡ Н ТН‚‡КЛМВ (3.22) ЛОЛ (3.23), Т Ы˜ВЪУП Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ z = z(pÁ, TÁ) ПВЪУ‰УП ФУТОВ‰У‚‡ЪВО¸М˚ı Ф Л·ОЛКВМЛИ УФ В‰ВОЛП Á ‰Оfl Б‡‰‡ММУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡ НУОУММ˚ здн Л Б‡ЪВП n0min Ë Qmin.
еВЪУ‰ЛН‡ УФ В‰ВОВМЛfl ‰Л‡ПВЪ ‡ здн, У·ВТФВ˜Л‚‡˛˘В„У ‚˚МУТ КЛ‰НУТЪЛ Т Б‡·Уfl ТН‚‡КЛМ˚, ‰УОКМ‡ ·˚Ъ¸ УТМУ‚‡М‡ М‡ ЪВУ ЛЛ ‰‚ЛКВМЛfl „‡БУКЛ‰НУТЪМ˚ı ТПВТВИ ФУ ‚В ЪЛН‡О¸М˚П Ъ Ы·‡П ЛТıУ‰fl ЛБ ЫТОУ‚Лfl, ˜ЪУ „‡БУ‚˚В ТН‚‡КЛМ˚ ‡·УЪ‡˛Ъ Т У˜ВМ¸ ·УО¸¯ЛП „‡БУ‚˚П Щ‡НЪУ УП ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т МВЩЪflМ˚-
181
ПЛ ТН‚‡КЛМ‡ПЛ. и Л ˝ЪУП ˜‡ТЪЛˆ˚ ФУ У‰˚ М‡ıУ‰flЪТfl ‚ КЛ‰- НУТЪЛ Л ‚˚МУТflЪТfl ‚ПВТЪВ Т КЛ‰НУТЪ¸˛. й·˚˜МУ М‡ Ф ‡НЪЛНВ ЛТıУ‰flЪ ЛБ ЫТОУ‚МУ„У БМ‡˜ВМЛfl ПЛМЛП‡О¸МУ ‰УФЫТЪЛП˚ı ТНУ-УТЪВИ „‡Б‡ Ы ·‡¯П‡Н‡ здн.
и Л ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ „‡БУНУМ‰ВМТ‡ЪМ˚ı ТН‚‡КЛМ КЛ‰НЛВ Ы„- ОВ‚У‰У У‰˚, ‚˚‰ВОflflТ¸ ЛБ „‡Б‡, ТУБ‰‡˛Ъ ‚ здн ‰‚ЫıЩ‡БМ˚И ФУЪУН. и Л П‡О˚ı ТНУ УТЪflı ‰‚ЛКВМЛfl ТПВТЛ ‚ ТН‚‡КЛМВ М‡- Н‡ФОЛ‚‡ВЪТfl ТЪУО· КЛ‰НУТЪЛ, ТУБ‰‡‚‡fl ‰УФУОМЛЪВО¸МУВ ТУФ У- ЪЛ‚ОВМЛВ Л ТМЛК‡fl ‰В·ЛЪ ТН‚‡КЛМ˚. З ˝ЪЛı ЫТОУ‚Лflı „‡БУНУМ‰ВМТ‡ЪМ‡fl ТН‚‡КЛМ‡ ‰УОКМ‡ ‡·УЪ‡Ъ¸ Т Ф В‚˚¯ВМЛВП ПЛМЛП‡О¸МУ„У ‰В·ЛЪ‡, У·ВТФВ˜Л‚‡˛˘В„У ‚˚МУТ НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸. щЪУЪ ‰В·ЛЪ УФ В‰ВОflВЪТfl ФУ ˝ПФЛ Л˜ВТНУИ ЩУ - ПЫОВ
Q = 115,5D2,5 |
pÁ |
, |
(3.27) |
|
mTz 2 |
||||
|
|
|
„‰Â Q – ПЛМЛП‡О¸М˚И ТЫЪУ˜М˚И ‰В·ЛЪ; D – ‰Ë‡ÏÂÚ çäí;Á – Б‡·УИМУВ ‰‡‚ОВМЛВ; í – ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ М‡ Б‡·УВ; m – ПУОВНЫОfl М‡fl П‡ТТ‡ „‡Б‡.
к‡ТТПУЪ ЛП ПВЪУ‰ЛНЫ УФ В‰ВОВМЛfl ‰Л‡ПВЪ ‡ здн ФУ ЫТОУ- ‚ЛflП У·ВТФВ˜ВМЛfl Б‡‰‡ММ˚ı ФУЪВ ¸ ‰‡‚ОВМЛfl ‚ ТЪ‚УОВ ТН‚‡КЛ- М˚.
иУ ВБЫО¸Ъ‡Ъ‡П „‡БУ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛı ЛТТОВ‰У‚‡МЛИ ТН‚‡КЛМ ЛБ‚ВТЪМ˚ БМ‡˜ВМЛfl ˝МВ „УТ·В В„‡˛˘В„У Л П‡НТЛП‡О¸МУ ‰УФЫТЪЛПУ„У ‰В·ЛЪУ‚ Т ЪУ˜НЛ Б ВМЛfl МВ‰УФЫ˘ВМЛfl ‡Б Ы¯ВМЛfl ФО‡ТЪ‡, У·‚У‰МВМЛfl ТН‚‡КЛМ ЛОЛ ‰ Ы„Лı Ф Л˜ЛМ Л ТУУЪ‚ВЪТЪ- ‚Ы˛˘ЛВ ˝ЪЛП ‰В·ЛЪ‡П ‰‡‚ОВМЛfl М‡ Б‡·УВ Á, ‡ Ъ‡НКВ В‡О¸М˚В БМ‡˜ВМЛfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУ‚ „Л‰ ‡‚ОЛ˜ВТНУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl Ф Л ‰‚ЛКВМЛЛ ТПВТЛ „‡Б‡ Л КЛ‰НУТЪЛ. и Л Б‡‰‡ММ˚ı ‰‡‚ОВМЛflı М‡ Б‡·УВ Á Ë ÛÒÚ¸Â Û Л ЛБ‚ВТЪМУП ‰В·ЛЪВ Q ‰Ë‡ÏÂÚ ÙÓÌÚ‡ÌÌ˚ı Ú Û·
|
|
1,33 10−2 |
λQ2z 2 T 2 |
(e2s |
− 1) |
|
|
D5 |
= |
|
Ò Ò |
|
|
. |
(3.28) |
pÁ2 − pÛ2 e2s |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
ЦТОЛ БМ‡˜ВМЛВ ‰Л‡ПВЪ ‡, ФУОЫ˜ВММУ„У ФУ ЩУ ПЫОВ (3.28), ·УО¸¯В ‰Л‡ПВЪ ‡, УФ В‰ВОВММУ„У ЛБ ЫТОУ‚Лfl У·ВТФВ˜ВМЛfl ‚˚- МУТ‡ Ъ‚В ‰˚ı Л КЛ‰НЛı ˜‡ТЪЛˆ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸, ЪУ Ф ЛМЛП‡-
ВЪТfl ‰Л‡ПВЪ , УФ В‰ВОВММ˚И ФУ ФУТОВ‰МВПЫ ЫТОУ‚Л˛. ЦТОЛ КВ БМ‡˜ВМЛВ ‰Л‡ПВЪ ‡ УН‡КВЪТfl ПВМ¸¯В ‚˚˜ЛТОВММУ„У ЛБ ЫТОУ- ‚Лfl МВУ·ıУ‰ЛПУТЪЛ ‚˚МУТ‡ Ф ЛПВТВИ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸, ЪУ В„У ПУКМУ Ы‚ВОЛ˜ЛЪ¸ ‰У ‡БПВ У‚ ФУТОВ‰МВ„У. и Л ˝ЪУП ФУЪВ Л ‰‡‚ОВМЛfl ‚ ТЪ‚УОВ ТН‚‡КЛМ˚ ЫПВМ¸¯‡˛ЪТfl. н‡НЛП У· ‡БУП, УФ В‰ВОfl˛˘ЛП Щ‡НЪУ УП ‚ М‡ıУК‰ВМЛЛ ‰Л‡ПВЪ ‡ ТН‚‡КЛМ˚, ВТОЛ ТЫ˘ВТЪ‚ЫВЪ УФ‡ТМУТЪ¸ ‡Б Ы¯ВМЛfl ФО‡ТЪ‡ ЛОЛ ФУ‰Ъfl„Л‚‡-
182
МЛfl ‚У‰˚, fl‚ОflВЪТfl МВУ·ıУ‰ЛПУТЪ¸ ‚˚МУТ‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸ КЛ‰НУТЪЛ Л Ф У‰ЫНЪУ‚ ‡Б Ы¯ВМЛfl ФО‡ТЪ‡. ЦТОЛ КВ ‰В·ЛЪ˚ ТН‚‡КЛМ˚ У„ ‡МЛ˜Л‚‡˛ЪТfl ‰ Ы„ЛПЛ Щ‡НЪУ ‡ПЛ, ЪУ ‡Т˜ВЪ ‚В- ‰ВЪТfl ЛБ ЫТОУ‚Лfl ТМЛКВМЛfl ФУЪВ ¸ ‰‡‚ОВМЛfl ‰У УФЪЛП‡О¸МУ„У БМ‡˜ВМЛfl Т ЪВıМУОУ„Л˜ВТНУИ Л ЪВıМЛ˜ВТНУИ ЪУ˜ВН Б ВМЛfl.
è Ë Á‡‰‡ÌÌÓÏ ‰Ë‡ÏÂÚ Â çäí ÔÓÚÂ Ë ‰‡‚ÎÂÌËfl
|
pc2 − |
1,33 10−2TÒ2 zÒ2 Q2(e2s − 1) |
|
|
|
∆pc = pc − |
D5 |
|
. |
(3.29) |
|
|
|
||||
|
e2s |
|
|||
|
|
|
|
|
ÖÒÎË Á̇˜ÂÌË ∆ Ò, УФ В‰ВОВММУВ ФУ ЩУ ПЫОВ (3.29), УН‡- КВЪТfl ‚˚¯В ‰УФЫТЪЛПУ„У, ЪУ Ф ЛıУ‰ЛЪТfl ТМЛК‡Ъ¸ ‰В·ЛЪ „‡БУ‚ ‰У ФУОЫ˜ВМЛfl МВУ·ıУ‰ЛПУ„У БМ‡˜ВМЛfl ФУЪВ ¸ ‰‡‚ОВМЛfl. еВЪУ- ‰ЛН‡ ‡Т˜ВЪ‡ ФУ Ф Л‚В‰ВММ˚П ЩУ ПЫО‡П ‡М‡ОУ„Л˜М‡ ТОЫ˜‡˛ УФ В‰ВОВМЛfl Б‡·УИМУ„У ‰‡‚ОВМЛfl ФУ ‰‡‚ОВМЛ˛ ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУ„У ТЪУО·‡ „‡Б‡ (ТП. „О. 2). аТıУ‰fl ЛБ ‚˚· ‡ММУ„У ‰Л‡ПВЪ ‡ здн УФ В‰ВОflВЪТfl ‰Л‡ПВЪ ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛУММ˚ı НУОУММ Т Ы˜ВЪУП ‚УБПУКМУТЪЛ ТФЫТН‡ ‚ ТН‚‡КЛМЫ МВУ·ıУ‰ЛПУ„У ТН‚‡КЛММУ„У У·У Ы‰У‚‡МЛfl (Ф‡НВ У‚, НО‡Ф‡МУ‚ Л ‰ .), У·ВТФВ˜Л‚‡˛˘Лı М‡- ‰ВКМУТЪ¸ ‰ОЛЪВО¸МУИ ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ ТН‚‡КЛМ ·ВБ УТОУКМВМЛИ Л ‡‚‡ ЛИ.
иУТОВ УНУМ˜‡МЛfl ·Ы ВМЛfl Л ‚ТВı ‡·УЪ, Т‚flБ‡ММ˚ı ТУ ‚ТН ˚ЪЛВП ФО‡ТЪ‡ Л У·У Ы‰У‚‡МЛВП Б‡·Уfl, ‚ ТН‚‡КЛМЫ ТФЫТ- Н‡˛Ъ здн.
и Л М‡ОЛ˜ЛЛ У‰МУ„У Ф У‰ЫНЪЛ‚МУ„У „У ЛБУМЪ‡ ‚ ТН‚‡КЛМЫ ТФЫТН‡ВЪТfl У‰М‡ НУОУММ‡ здн, ‡ Ф Л М‡ОЛ˜ЛЛ ‚ Б‡ОВКЛ МВТНУО¸НЛı Ф УТОУВ‚ Т ‡БМ˚ПЛ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛУММ˚ПЛ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛН‡ПЛ ЛОЛ МВТНУО¸НЛı Ф У‰ЫНЪЛ‚М˚ı „У ЛБУМЪУ‚ Л Ф Л Лı‡Б‰ВО¸МУИ ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ – ‰‚В ЛОЛ ·УОВВ здн. и Л ˝ЪУП УМЛ ПУ„ЫЪ ·˚Ъ¸ ТФЫ˘ВМ˚ НУМˆВМЪ Л˜МУ ЛОЛ Ф‡ ‡ООВО¸МУ Т Ф ЛПВМВМЛВП ‡БУ·˘ЛЪВОВИ.
з‡ОЛ˜ЛВ здн ‚ „‡БУ‚УИ ТН‚‡КЛМВ ‰‡ВЪ ‚УБПУКМУТЪ¸ У·ОВ„- ˜ЛЪ¸ Л ЫТНУ ЛЪ¸ Ф УˆВТТ˚ УТ‚УВМЛfl ФУТОВ ·Ы ВМЛfl Л „ОЫ¯В- МЛfl Ф УП˚‚У˜М˚П ‡ТЪ‚У УП ЛОЛ ‚У‰УИ ФВ В‰ Ф У‚В‰ВМЛВП
‡·УЪ ФУ ЛМЪВМТЛЩЛН‡ˆЛЛ ЛОЛ ВПУМЪМ˚ı ‡·УЪ, ‡ Ъ‡НКВ УТЫ˘ВТЪ‚ЛЪ¸ НУМЪ УО¸ Б‡ ТЪ‚УОУП ТН‚‡КЛМ˚ ‚ УФ В‰ВОВММУИ ТЪВФВМЛ ·ВБ ТФЫТН‡ „ОЫ·ЛММ˚ı Ф Л·У У‚.
и Л М‡ОЛ˜ЛЛ НУ УБЛЛ Ъ Ы· ПУ„ЫЪ ЫТЪ‡М‡‚ОЛ‚‡Ъ¸Тfl Ф У- ЪВНЪУ М˚В Б‡˘ЛЪМ˚В НУО¸ˆ‡, НУЪУ ˚В ФУПВ˘‡˛ЪТfl ПВК‰Ы здн ‚ ПЫЩЪ‡ı.
ЙОЫ·ЛМ‡ ТФЫТН‡ здн ‚ ТН‚‡КЛМЫ УФ В‰ВОflВЪТfl Ф У‰ЫНЪЛ‚- МУИ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛНУИ ФО‡ТЪ‡ (ЛОЛ ФО‡ТЪУ‚) Л ЪВıМУОУ„Л˜ВТНЛП
183
ВКЛПУП ТН‚‡КЛМ˚. й·˚˜МУ здн ˆВОВТУУ· ‡БМУ ТФЫТН‡Ъ¸ ‰У МЛКМЛı УЪ‚В ТЪЛИ ФВ ЩУ ‡ˆЛЛ.
СЛ‡ПВЪ здн УФ В‰ВОflВЪТfl ‚ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ УКЛ‰‡ВПУ„У П‡НТЛП‡О¸МУ„У ‡·У˜В„У ‰В·ЛЪ‡, П‡НТЛП‡О¸МУ ‰УФЫТЪЛПУИ ‡-
·У˜ВИ ‰ВФ ВТТЛЛ ‚ ТЪ‚УОВ ТН‚‡КЛМ˚ (∆c max = Á – „) Л ТУУЪ- ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘Лı ТНУ УТЪВИ, У·ВТФВ˜Л‚‡˛˘Лı ‚˚МУТ Ъ‚В ‰˚ı Л
КЛ‰НЛı Ф ЛПВТВИ Т Б‡·Уfl М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸.
á̇˜ÂÌË ∆c max УФ В‰ВОfl˛Ъ ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т Ъ В·ЫВП˚П ПЛМЛП‡О¸МУ ‰УФЫТЪЛП˚П ‰‡‚ОВМЛВП М‡ ЫТЪ¸В „ Л ‚˚·Л ‡˛Ъ ‚ Н‡К‰УП ТОЫ˜‡В ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ПВТЪМ˚П ЫТОУ‚ЛflП.
иУ ПВ В ФУ‰˙ВП‡ „‡Б‡ ФУ здн ТНУ УТЪ¸ В„У ‰‚ЛКВМЛfl ‚УБ-‡ТЪ‡ВЪ, ФУ˝ЪУПЫ ПЛМЛП‡О¸МУ ‰УФЫТЪЛП‡fl ТНУ УТЪ¸ УФ В‰ВОflВЪТfl ‰Оfl МЛКМВ„У ТВ˜ВМЛfl здн. ЦТОЛ УФ В‰ВОВММ‡fl ‰Оfl ˝ЪУ„У ТВ˜ВМЛfl ТНУ УТЪ¸ ·Ы‰ВЪ У·ВТФВ˜Л‚‡Ъ¸ ‚˚МУТ КЛ‰НУТЪЛ, ЪУ, У˜В‚Л‰МУ, УМ‡ ·Ы‰ВЪ ‰УТЪ‡ЪУ˜МУИ ‰Оfl ‰‡О¸МВИ¯В„У ‚˚МУТ‡ Ф ЛПВТВИ ФУ здн.
ëÍÓ ÓÒÚ¸ Û ·‡¯Ï‡Í‡ çäí
v = |
Q |
= |
4 0,1013 107QTz |
= 0,52 |
QTz |
Ï/Ò, |
(3.30) |
|
|
|
|||||
|
FpÁ |
|
86400 273πD2pÁ |
|
D2pÁ |
|
|
„‰Â Q – ‡·Ó˜ËÈ ‰Â·ËÚ ÒÍ‚‡ÊËÌ˚; F – ÔÎÓ˘‡‰¸ Ò˜ÂÌËfl çäí, F = πD2/4; D – ‰Ë‡ÏÂÚ çäí; Á – Б‡·УИМУВ ‰‡‚ОВМЛВ; í – Б‡·УИМ‡fl ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ „‡Б‡; z – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ Т‚В ı- ТКЛП‡ВПУТЪЛ „‡Б‡ ‰Оfl ЫТОУ‚ЛИ Á Ë íÁ. лУ„О‡ТМУ УФ˚ЪМ˚П ‰‡ММ˚П ПЛМЛП‡О¸М‡fl ТНУ УТЪ¸ ‚˚МУТ‡ КЛ‰НЛı Л Ъ‚В ‰˚ı ˜‡- ТЪЛˆ Т Б‡·Уfl ТН‚‡КЛМ˚ ТУТЪ‡‚ОflВЪ 5–10 П/Т. и ЛМЛП‡fl v = = 10 Ï/Ò, ËÁ Û ‡‚ÌÂÌËfl (3.30) ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ ÙÓ ÏÛÎÛ ‰Îfl ‰Ë‡ÏÂÚ ‡ ÙÓÌÚ‡ÌÌ˚ı Ú Û·
D = 0,228 QzT . pÁ
о‡НЪЛ˜ВТНЛИ ‰Л‡ПВЪ ‚˚·Л ‡ВЪТfl ЛБ ТЪ‡М‰‡ ЪМ˚ı ‡БПВ-У‚.
чΠ‰Îfl ‚˚· ‡ÌÌÓ„Ó Ù‡ÍÚ˘ÂÒÍÓ„Ó ‰Ë‡ÏÂÚ ‡ çäí ÓÔ Â- ‰ÂÎflÂÚÒfl ‰ÂÔ ÂÒÒËfl ‚ ÒÚ‚ÓΠÒÍ‚‡ÊËÌ:
∆c = pÁ − |
pÁ2 |
− ΘQ2 |
. |
|
es |
||
|
|
|
йФ В‰ВОВМЛВ „ОЫ·ЛМ˚ ТФЫТН‡ НУОУММ˚ здн ‚ ТН‚‡КЛМЫ. иУОУКВМЛВ ·‡¯П‡Н‡ НУОУММ˚ ЩУМЪ‡ММ˚ı Ъ Ы· ‚ ТН‚‡КЛМВ ТЫ- ˘ВТЪ‚ВММУ ‚ОЛflВЪ М‡: 1) УЪ ‡·УЪНЫ Ф У‰ЫНЪЛ‚М˚ı „У ЛБУМЪУ‚ ‚ ПМУ„УФО‡ТЪУ‚УП МВУ‰МУ У‰МУП ФУ ЪУО˘ЛМВ ФО‡ТЪ‡ ПВТЪУ-УК‰ВМЛЛ; 2) ‚˚ÒÓÚÛ Ó· ‡ÁÛ˛˘ÂÈÒfl ФВТ˜‡МУ-„ОЛМЛТЪУИ Ô Ó·-
184
кЛТ. 3.16. лıВП‡ЪЛ˜ВТНЛИ ‡Б ВБ Б‡·Уfl ТН‚‡КЛМ˚, ‚ТН ˚‚¯ВИ МВУ‰МУ У‰М˚И ФУ‡Б ВБЫ „‡БУМ‡Т˚˘ВММ˚И ФО‡ТЪ:
I–IV – Ô‡˜ÍË Ô·ÒÚ‡ ‡Á΢ÌÓÈ ÚÓ΢ËÌ˚ h, Ф УМЛˆ‡ВПУТЪЛ k Л ФУ ЛТЪУТЪЛ m; 1 – КЛ‰НУТЪМ‡fl ЛОЛ ФВТ˜‡МУ-„ОЛМЛТЪ‡fl Ф У·Н‡ ‚ ТН‚‡КЛМВ; 2 – ·‡¯П‡Н НУОУММ˚ здн; 3, 4 – Í Ó‚Îfl Ë ÔÓ‰Ó¯‚‡ Ô·ÒÚ‡ ÒÓÓÚ‚ÂÚ-
ÒÚ‚ÂÌÌÓ
НЛ Ф Л УТ‚УВМЛЛ Л ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ ТН‚‡КЛМ; 3) ‚˚ТУЪЫ ТЪУО·‡ КЛ‰НУТЪЛ (НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ Л ‚У‰˚) ‚ здн Л Б‡Ъ Ы·¸В; 4) У˜В В‰МУТЪ¸ У·‚У‰МВМЛfl ФУ ‚˚ТУЪВ ПМУ„УФО‡ТЪУ‚˚ı ПВТЪУ УК‰ВМЛИ; 5) ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ ФУЪУНУ‚ „‡Б‡, ‰‚ЛКЫ˘ЛıТfl Т‚В ıЫ ‚МЛБ Л ТМЛБЫ ‚‚В ı Н ·‡¯П‡НЫ НУОУММ˚ здн; 6) НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ ЩЛО¸Ъ ‡ˆЛУММУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl Ä, Ç Ë ‚Â΢ËÌÛ QÍ .
з‡ ЛТ. 3.16 Ф Л‚В‰ВМ ТıВП‡ЪЛ˜ВТНЛИ ‡Б ВБ ПМУ„УФО‡ТЪУ- ‚У„У ПВТЪУ УК‰ВМЛfl, Ф В‰ТЪ‡‚ОВММУ„У Ф‡˜Н‡ПЛ НУООВНЪУ У‚‡БОЛ˜МУИ ЪУО˘ЛМ˚ h, Ф УМЛˆ‡ВПУТЪЛ k Л ФУ ЛТЪУТЪЛ m. è Ë ‰Ó·˚˜Â „‡Á‡ ËÁ Ô·ÒÚ‡ ÓÌ ·Û‰ÂÚ ÓÚ·Ë ‡Ú¸Òfl ËÁ I Ë ˜‡ÒÚ˘- ÌÓ ËÁ II Ф‡˜ВН, ФУТНУО¸НЫ III Ë IV Ф‡˜НЛ ФВ ВН ˚Ъ˚ КЛ‰НУИ ЛОЛ ФВТ˜‡МУ-„ОЛМЛТЪУИ Ф У·НУИ. З I Ë II Ф‡˜Н‡ı М‡·О˛‰‡ВЪТfl М‡Л·УОВВ ЛМЪВМТЛ‚МУВ Ф‡‰ВМЛВ ‰‡‚ОВМЛfl Л М‡Л·УОВВ ТЫ˘ВТЪ- ‚ВММУВ Ф У‰‚ЛКВМЛВ Н ‡В‚УИ ‚У‰˚. З Н ‡ИМВП ТОЫ˜‡В I Ë II Ф‡˜НЛ ПУ„ЫЪ У·‚У‰МЛЪ¸Тfl, ‚ ЪУ ‚ ВПfl Н‡Н ‚ МЛКМЛı Ф‡˜Н‡ı Б‡Ф‡Т˚ „‡Б‡ УТЪ‡МЫЪТfl ФУ˜ЪЛ М‡˜‡О¸М˚ПЛ. СОfl УЪ·У ‡ „‡Б‡ ЛБ III Ë IV Ф‡˜ВН Ф Л‰ВЪТfl Ф У·Ы ЛЪ¸ МУ‚˚В ТН‚‡КЛМ˚. й˜В В‰- МУТЪ¸ ‚˚ ‡·УЪНЛ Л У·‚У‰МВМЛfl Ф‡˜ВН ТМЛБЫ ‚‚В ı ‚ ˝ЪЛı ЫТОУ‚Лflı М‡ Ы¯‡ВЪТfl, ‡ ЪВıМЛНУ-˝НУМУПЛ˜ВТНЛВ ФУН‡Б‡ЪВОЛ ‰У- ·˚˜Л „‡Б‡ ЫıЫ‰¯‡˛ЪТfl.
иУОУКВМЛВ ·‡¯П‡Н‡ НУОУММ˚ здн ‚ ТН‚‡КЛМВ ‚ОЛflВЪ М‡ ‚˚ТУЪЫ У· ‡БЫ˛˘ВИТfl ФВТ˜‡МУ-„ОЛМЛТЪУИ Ф У·НЛ Ф Л МВЛБПВММУП ‰В·ЛЪВ „‡Б‡. З Н‡˜ВТЪ‚В Ф ЛПВ ‡ Ф Л‚В‰ВП ˝ПФЛ Л˜ВТ-
НЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ‚˚ТУЪ˚ ФВТ˜‡МУ-„ОЛМЛТЪУИ Ф У·НЛ h (‚ П) М‡ ТН‚‡КЛМ‡ı ПВТЪУ УК‰ВМЛfl Й‡БОЛ УЪ ФУ„ ЫКВМЛfl ·‡¯П‡Н‡ НУОУММ˚ здн УЪМУТЛЪВО¸МУ ЛМЪВ ‚‡О‡ ФВ ЩУ ‡ˆЛЛ (H – b) ‚ ÒÍ‚‡ÊËÌÂ Ô Ë Q = 860 Ú˚Ò. Ï3/ÒÛÚ:
h = 19,5 – 0,2121l, |
(3.31) |
„‰Â l = (H – b)100/H, %; H – ÚÓ΢Ë̇ Ô·ÒÚ‡, Ï; b – ‡Ò-
185
ТЪУflМЛВ УЪ МЛКМЛı УЪ‚В ТЪЛИ ЛМЪВ ‚‡О‡ ФВ ЩУ ‡ˆЛЛ ‰У ·‡¯- П‡Н‡ НУОУММ˚ здн, П.
аБ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ (3.31) ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ П‡НТЛП‡О¸М‡fl ‚˚ТУЪ‡
ÔÂÒ˜‡ÌÓÈ Ô Ó·ÍË hmax = 19,5 Ï Ô Ë l = 0 (b = H) (Ъ.В. НУ„‰‡ ·‡¯П‡Н НУОУММ˚ ЩУМЪ‡ММ˚ı Ъ Ы· М‡ıУ‰ЛЪТfl ‚ Н У‚ОВ ФО‡Т-
Ú‡) Ë h = 0 Ô Ë l = 92 % (b = 8 % ÓÚ ç) (Ъ.В. НУ„‰‡ ·‡¯П‡Н НУОУММ˚ здн М‡ 8 % УЪ ЪУО˘ЛМ˚ ФО‡ТЪ‡ МВ ‰УıУ‰ЛЪ ‰У МЛКМЛı УЪ‚В ТЪЛИ ФВ ЩУ ‡ˆЛЛ).
З˚ТУЪЫ ТЪУО·‡ КЛ‰НУТЪЛ ‚ Б‡Ъ Ы·МУП Ф УТЪ ‡МТЪ‚В Ф Л ˝НТФОЫ‡Ъ‡ˆЛЛ ТН‚‡КЛМ˚ ФУ НУОУММВ здн ПУКМУ УФ В‰ВОЛЪ¸ ЛБ ТУУЪМУ¯ВМЛfl
|
0,03415 |
ρ |
(L−h) |
|
|||
pÁÚ e |
z |
|
|
|
|
|
+ ρÊ gh = pÁ , |
|
T |
|
|
|
|||
„‰Â ÁÚ Ë Á – ЛБПВ flВП˚В ‰‡‚ОВМЛfl ‚ Б‡Ъ Ы·МУП Ф УТЪ ‡МТЪ- ‚В М‡ ЫТЪ¸В Л Б‡·УВ ТН‚‡КЛМ˚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ; ρ – УЪМУТЛ-
ЪВО¸М‡fl ФОУЪМУТЪ¸ Б‡Ъ Ы·МУ„У „‡Б‡ ФУ ‚УБ‰ЫıЫ; z, T – Т В‰- МЛВ ФУ „ОЫ·ЛМВ ТН‚‡КЛМ˚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ Т‚В ıТКЛП‡ВПУТЪЛ Б‡Ъ Ы·МУ„У „‡Б‡ Л ‡·ТУО˛ЪМ‡fl ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ „‡Б‡; h – ‚˚ТУЪ‡ ТЪУО·‡ КЛ‰НУТЪЛ ‚ Б‡Ъ Ы·МУП Ф УТЪ ‡МТЪ- ‚В.
З˚ТУЪЫ ТЪУО·‡ КЛ‰НУТЪЛ ‚ НУОУММВ здн h1 (‚ П) ПУКМУ УФ В‰ВОЛЪ¸ ФУ Ы ‡‚МВМЛ˛ ы.и. дУ УЪ‡В‚‡
h1 = |
k D2L |
, |
(3.32) |
4Q / π + K1D2 |
|||
|
1 |
|
|
„‰Â Q – ‡ÒıÓ‰ „‡Á‡ ‚ ‡·Ó˜Ëı ÛÒÎÓ‚Ëflı ( Á, tÁ), Ï3/Ò; ä1 – ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ, ä1 = 0,5 Ï/Ò; D – ‚МЫЪ-ВММЛИ ‰Л‡ПВЪ здн, П; L – ‰ОЛМ‡ НУОУММ˚ здн, П.
3.2.4. йЕйкмСйЗДзаЦ млнъь лдЗДЬаз
é·Ó Û‰Ó‚‡ÌË ÛÒÚ¸fl ÒÍ‚‡ÊËÌ˚ Ô Â‰Ì‡Á̇˜‡ÂÚÒfl ‰Îfl ÔÓ‰‡˜Ë „‡Á‡ ËÁ ÒÚ‚Ó· ÒÍ‚‡ÊËÌ˚ ‚ „‡ÁÓÒ·Ó ÌËÍ ÒÂÚË, ÔÓ‰‚ÂÒÍË Ì‡ÒÓÒ-
МУ-НУПФ ВТТУ М˚ı Ъ Ы·, „В ПВЪЛБ‡ˆЛЛ Л У·‚flБНЛ У·Т‡‰М˚ı НУОУММ, ‡ Ъ‡НКВ ‰Оfl ЫТЪ‡МУ‚ОВМЛfl, В„ЫОЛ У‚‡МЛfl Л ФУ‰‰В - К‡МЛfl Б‡‰‡ММУ„У ВКЛП‡ ТН‚‡КЛМ˚.
мТЪ¸В‚УВ У·У Ы‰У‚‡МЛВ ТУТЪУЛЪ ЛБ НУОУММУИ „УОУ‚НЛ, Ъ Ы·МУИ „УОУ‚НЛ Л ВОНЛ, ¯ЪЫˆВ У‚, П‡МУПВЪ У‚, ЪВ ПУПВЪ-У‚, В„ЫОЛ Ы˛˘Лı Л Ф В‰Уı ‡МЛЪВО¸М˚ı НО‡Ф‡МУ‚ Л Ъ.‰. д УПВ ЪУ„У, ‰Оfl Ы‰У·ТЪ‚‡ УЪН ˚ЪЛfl Л Б‡Н ˚ЪЛfl Б‡‰‚ЛКВН,
186