Скачиваний:
41
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
655.53 Кб
Скачать

¯О‡П‡ ФУБ‚УОflВЪ У ЛВМЪЛ У‚У˜МУ ‚˚˜ЛТОЛЪ¸ ТУ‰В К‡МЛВ ˜‡Т- ЪЛˆ ‚ ·Ы У‚УП ‡ТЪ‚У В.

ÑˇÏÂÚ ˜‡ÒÚˈ, ÏÏ....................................

>1,5 2,2

>$3,0 4,5

>6 7

ëӉ ʇÌË ˜‡ÒÚˈ, %................................

78–82

50

5–10

е‡НТЛП‡О¸МУ ‚УБПУКМ˚И ‡БПВ ¯О‡П‡ ‰УТЪЛ„‡ВЪ 14– 15 ПП.

й˜В‚Л‰МУ, ˜ЪУ Ф Л ‡Т˜ВЪ‡ı Ф УˆВТТ‡ „Л‰ УЪ ‡МТФУ Ъ‡ ТОВ‰ЫВЪ У ЛВМЪЛ У‚‡Ъ¸Тfl М‡ ¯О‡П ОЛ·У М‡Л·УО¸¯В„У ‡БПВ ‡, ОЛ·У М‡Л·УО¸¯В„У У·˙ВП‡. н‡Н, Ф В‰ТЪ‡‚ОflВЪТfl ‡ˆЛУМ‡О¸М˚П ‰Оfl Ф В‰УЪ‚ ‡˘ВМЛfl Б‡¯О‡ПОВМЛfl ТЪ‚УО‡ ТН‚‡КЛМ˚ Ф ЛМflЪ¸ ПВ ˚ ‰Оfl Ы‰‡ОВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ‡БПВ УП ·УОВВ 1,5–2 ПП, ‡ Ф Л ‚МВБ‡ФМ˚ı УТЪ‡МУ‚Н‡ı ˆЛ НЫОflˆЛЛ Ф В‰УЪ‚ ‡ЪЛЪ¸ УТ‡К‰ВМЛВ М‡Л·УОВВ Н ЫФМ˚ı ˜‡ТЪЛˆ. й‰М‡НУ Ф Л Т‡О¸МЛНУУ· ‡БУ‚‡МЛЛ, ФУ-‚Л‰ЛПУПЫ, ТОВ‰ЫВЪ ‡ТТП‡Ъ Л‚‡Ъ¸ ‚УБПУКМУТЪЛ Ы‰‡ОВМЛfl ЛОЛ Ф В‰УЪ‚ ‡˘ВМЛfl У· ‡БУ‚‡МЛfl ·УОВВ ПВОНЛı ˜‡ТЪЛˆ, ТУТЪ‡‚Оfl˛˘Лı 20–30 % У·˘ВИ П‡ТТ˚ ¯О‡П‡, У· ‡БУ‚‡‚¯В„УТfl Ф Л ·Ы ВМЛЛ. СОfl ЫЪУ˜МВМЛfl ˝ЪЛı ‚УФ УТУ‚ МВУ·ıУ‰ЛП˚ ˜ВЪНЛВ Ф В‰ТЪ‡‚ОВМЛfl У Ъ ‡МТФУ ЪЛ Ы˛˘ВИ ТФУТУ·МУТЪЛ ·Ы У- ‚˚ı ‡ТЪ‚У У‚.

йФ В‰ВОВМЛВ ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ‚˚·Ы ВММУИ ФУ У‰˚ ‚ ·Ы У‚˚ı ‡ТЪ‚У ‡ı

лУ„О‡ТМУ ПВı‡МЛ˜ВТНУПЫ Ф ЛМˆЛФЫ УЪМУТЛЪВО¸МУТЪЛ, ¯Л УНУ Ф ‡НЪЛНЫВПУПЫ Ф Л Ф УВНЪЛ У‚‡МЛЛ „Л‰-УЪ ‡МТФУ Ъ‡ Т ЛТФУО¸БУ‚‡МЛВП М¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪВИ Л „‡БУУ· ‡БМ˚ı ‡„ВМЪУ‚, Ъ ‡МТФУ ЪЛ Ы˛˘‡fl ТФУТУ·МУТЪ¸ ·Ы У- ‚У„У ‡ТЪ‚У ‡ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ‚Б‚В¯ВММ˚ı ˜‡ТЪЛˆ.

З У·˘ВП ТОЫ˜‡В Ф Л ‡‚МУПВ МУП Ф‡‰ВМЛЛ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚ КЛ‰- НУИ ЛБУЪ УФМУИ ФУНУfl˘ВИТfl Т В‰В ТНУ УТЪ¸ Ф‡‰ВМЛfl (П/Т) УФ В‰ВОflВЪТfl ФУ ЩУ ПЫОВ кЛЪЪЛМ„В ‡:

4 d0 ρ˜ − ρ

 

1/ 2

 

u =

 

 

 

 

 

g

,

(8.73)

3 Cf

 

 

 

 

ρ

 

 

 

„‰Â d0 – ı‡ ‡ÍÚ Ì˚È ‡ÁÏ (‚ ÒÎÛ˜‡Â ¯‡ ÓÓ· ‡ÁÌÓÈ ˜‡ÒÚË- ˆ˚–‰Ë‡ÏÂÚ ), Ï; ρ˜ – ФОУЪМУТЪ¸ ˜‡ТЪЛˆ˚, Н„/П3; ρ – ФОУЪМУТЪ¸ КЛ‰НУТЪЛ, Н„/П3; g – ЫТНУ ВМЛВ ТЛО˚ ЪflКВТЪЛ, П/Т3; Cf – ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl Ó·ÚÂ͇Ì˲ ˜‡ÒÚˈ.

ëӄ·ÒÌÓ ÙÓ ÏÛΠ(8.73), ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ó҇ʉÂÌËfl ˜‡ÒÚˈ ‚ β-

489

·УИ КЛ‰НУТЪЛ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl У·- ЪВН‡МЛ˛ Cf. ÇÂ΢Ë̇ Cf, ‚ Ò‚Ó˛ Ә ‰¸, ̇ıÓ‰ËÚÒfl ‚ ÒÎÓÊ-

МУИ ‚Б‡ЛПУТ‚flБЛ Т Н ЛЪВ ЛВП кВИМУО¸‰Т‡ (Re), ‚НО˛˜‡˛˘ЛП ЛТНУПЫ˛ ТНУ УТЪ¸.

З Т‚flБЛ Т УЪТЫЪТЪ‚ЛВП ПВЪУ‰ЛНЛ УФ В‰ВОВМЛfl ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ‚Б‚В¯ВММ˚ı ˜‡ТЪЛˆ ‚ МВМ¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪflı Ф Л Ф УВНЪЛ У‚‡МЛЛ Ф УˆВТТУ‚ „Л‰ УЪ ‡МТФУ Ъ‡ ·Ы У‚У„У ¯О‡П‡ У·˚˜МУ Ф ЛМЛП‡˛Ъ Cf = const, ˜ЪУ УФ ‡‚‰‡МУ ‚ ТОЫ˜‡В ЪЫ ·ЫОВМЪМУ„У ВКЛП‡ ЪВ˜ВМЛfl Ф УП˚‚У˜МУИ КЛ‰НУТЪЛ ‚ НУО¸ˆВ‚УП Ф УТЪ ‡МТЪ‚В ТН‚‡КЛМ˚.

зЛКВ Ф В‰О‡„‡ВЪТfl ‡Б ‡·УЪ‡ММ˚И Й.Й. Й‡·ЫБУ‚˚П Л ы.е. и УТВОНУ‚˚П Ф УТЪУИ ТФУТУ· УФ В‰ВОВМЛfl ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ¯‡ УУ· ‡БМ˚ı ˜‡ТЪЛˆ ‚ ·ВБ„ ‡МЛ˜МУИ ‚flБНУФО‡Т- ЪЛ˜МУИ Т В‰В Ф Л ‚ТВı ‚УБПУКМ˚ı ВКЛП‡ı У·ЪВН‡МЛfl.

з‡ ЛТ. 8.11 ‚ ‚Л‰В ЪУ˜ВН Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ˚ УФ˚ЪМ˚В ‰‡ММ˚В‡БОЛ˜М˚ı ‡‚ЪУ У‚, ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ˛˘ЛВ ЛБПВМВМЛВ Cf ‚ ‰Ë‡Ô‡- ÁÓÌ 10–1 ≤ Re ≤ 5 105. аБ‚ВТЪМ˚ ЩУ ПЫО˚, ‡ФФ УНТЛПЛ Ы-

˛˘Ë ÓÔ˚ÚÌ˚ ‰‡ÌÌ˚ ‚ ÓÚ‰ÂθÌ˚ı ËÌÚ ‚‡Î‡ı Re.

í‡Í, Ô Ë

Re ≤ 1 ТФ ‡‚В‰ОЛ‚‡ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (Н Л‚‡fl 1)

 

 

 

−1;

 

= ud0ρ ,

 

Cf = 24Re

Re

(8.74)

 

 

 

 

 

 

„‰В – ‡·ТУО˛ЪМ‡fl ‚flБНУТЪ¸ КЛ‰НУТЪЛ, и‡ Т.

иУТОВ ФУ‰ТЪ‡МУ‚НЛ (8.74) ‚ ЩУ ПЫОЫ (8.73) ПУКМУ ФУОЫ˜ЛЪ¸ ЛБ‚ВТЪМЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ лЪУНТ‡, ‚˚‚В‰ВММЫ˛ ЪВУ ВЪЛ˜ВТНЛП ФЫЪВП ЛБ ‰ЛЩЩВ ВМˆЛ‡О¸М˚ı Ы ‡‚МВМЛИ „Л‰ У‰ЛМ‡ПЛНЛ ·ВБ Ы˜ВЪ‡ ЛМВ ˆЛУММ˚ı ˜ОВМУ‚:

u =

d02˜ − ρ)g

.

 

 

 

(8.75)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è Ë Re ≤

5 ТФ ‡‚В‰ОЛ‚‡ ‡М‡ОЛЪЛ˜ВТН‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ йБВВМ‡

(Í Ë‚‡fl 2), ÔÓÎÛ˜ÂÌ̇fl Ô Ë ˜‡ÒÚ˘ÌÓÏ Û˜ÂÚ ÒËÎ ËÌ ˆËË:

 

 

 

−1(1 + 1,88Re

).

 

 

Cf

= 24Re

 

(8.76)

 

ã.å. ã‚ËÌ˚Ï Ô Ë‚Ó‰ËÚÒfl ÙÓ ÏÛ·, ıÓ Ó¯Ó

‡ФФ УНТЛПЛ-

Ы˛˘‡fl ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚В ‰‡ММ˚В (Н Л‚‡fl 3)

‚ ¯Ë ÓÍÓÏ

‰Л‡Ф‡БУМВ ЛБПВМВМЛfl Н ЛЪВ Лfl кВИМУО¸‰Т‡, ЛПВ˛˘‡fl ‚Л‰

 

 

 

 

 

−1

 

 

0,665

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cf

= 24Re

 

1

+ 1,17Re

 

,

(8.77)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

490

1 < Re < 1000.

è Ë Á̇˜ÂÌËflı 1000 ≤ Re ≤ 2 105 ЛПВВЪ ПВТЪУ ˜ЛТЪУ ЪЫ ·ЫОВМЪМ˚И ВКЛП У·ЪВН‡МЛfl, НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ Cf Ì Á‡‚ËÒËÚ

УЪ Re Л ПУКВЪ ·˚Ъ¸ Ф ЛМflЪ ‡‚М˚П Ф Л·ОЛБЛЪВО¸МУ 0,43 (ТП. ЛТ. 8.11).

и УˆВТТ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ‚ МВМ¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪflı ЛБЫ˜ВМ МВ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ. б‡ Ы·ВКМ˚В ЛТТОВ‰У‚‡ЪВОЛ ОЛ·У У„ ‡- МЛ˜Л‚‡˛ЪТfl ‡ТТПУЪ ВМЛВП Н‡˜ВТЪ‚ВММУИ ТЪУ УМ˚ ‚УФ УТ‡, ОЛ·У У ЛВМЪЛ Ы˛Ъ М‡ МВУ·ıУ‰ЛПУТЪ¸ УФВ ‡ЪЛ‚МУ„У УФ В‰ВОВМЛfl ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ФУ ‚˚˜ЛТОВММУИ ТНУ УТЪЛ Т‰‚Л„‡ Т ЛТФУО¸БУ‚‡МЛВП ВУ„ ‡ПП˚, ТМflЪУИ М‡ ТФВˆЛ‡О¸МУП ‚ЛТНУБЛПВЪ В.

З 1932 „. ·˚О‡ ЛБ‰‡М‡ ‡·УЪ‡ к.а. тЛ˘ВМНУ Л Е.С. Е‡НО‡- МУ‚‡ ФУ ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸МУПЫ УФ В‰ВОВМЛ˛ ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰В- МЛfl ¯‡ УУ· ‡БМ˚ı ˜‡ТЪЛˆ Л НЫ·ЛНУ‚ ‚ ·Ы У‚УП ‡ТЪ‚У В.

éÔ˚ÚÌ˚ ‰‡ÌÌ˚Â Ô Â‰ÒÚ‡‚ÎÂÌ˚ ‚ ÍÓÓ ‰Ë̇ڇı Í – Re′ :

 

4g

 

 

 

ud0ρ

 

τ0(a−1)

; a =

d0˜ −ρ)g

,

 

k =

; Re′ =

; γ =

(8.78)

 

η+ τ0

 

 

 

3Cf

 

 

Gτ0

 

„‰В Re′ – У·У·˘ВММ˚И Н ЛЪВ ЛИ кВИМУО¸‰Т‡; η – ФО‡ТЪЛ˜В- ТН‡fl ‚flБНУТЪ¸, и‡ Т; τ0 – ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУВ М‡Ф flКВМЛВ Т‰‚Л„‡, и‡; γ – Т В‰МЛИ „ ‡‰ЛВМЪ ТНУ УТЪЛ, Ф ЛМflЪ˚И ‡‚М˚П ФУОЫТЫППВ „ ‡‰ЛВМЪУ‚ М‡ „ ‡МЛˆВ ¯‡ ‡ Л М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‚УБПЫ˘ВМЛfl Т В‰˚, Т–1.

è ÂÒ˜ÂÚ k ̇ Cf (Ú‡·Î. 8.6) ÔÓÁ‚ÓÎËÎ ÔÓÒÚ ÓËÚ¸ „ ‡Ù˘ÂÒ-

НЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (8.78) ‚ НУУ ‰ЛМ‡Ъ‡ı Cf – Re (Í Ë‚‡fl 4). аБ „ ‡ЩЛН‡ (ТП. ЛТ. 8.11) ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ НУ˝ЩЩЛ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

í‡ · Πˈ ‡ 8.6

í ‡ÌÒÙÓ Ï‡ˆËfl ‰‡ÌÌ˚ı ê.à. òˢÂÌÍÓ Ë Å.Ñ. ŇÍ·ÌÓ‚‡

 

 

 

 

 

 

‚ МУ‚˚В ФВ ВПВММ˚В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чÌÌ˚Â

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê.à. òˢÂÌÍÓ Ë

 

 

 

 

 

иВ В‚У‰ ‰‡ММ˚ı ‚ МУ‚˚В ФВ ВПВММ˚В

Å.Ñ. ŇÍ·ÌÓ‚‡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a+1

 

Cf =

4g

 

 

τ0d0

 

ReCf

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

Re= Re′

 

 

 

 

 

 

Re =

 

 

k

a

 

 

Re′

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

a−1

3k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uη

8a

 

 

 

1+τ0d0 /3uη

15

1,7

 

100

 

386

 

 

 

5,81

 

 

165

 

 

 

 

 

7

 

 

 

20

2,2

 

170

 

454

 

 

 

3,27

 

 

85

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

30

3,5

 

350

 

630

 

 

 

1,45

 

 

32

 

 

 

 

 

 

54

 

 

 

40

7,0

 

750

 

997

 

 

 

0,82

 

 

15

 

 

 

 

 

 

166

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

492

ˆЛВМЪ‡ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl У·ЪВН‡МЛfl ‰Оfl М¸˛ЪУМУ‚ТНЛı Л ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜М˚ı КЛ‰НУТЪВИ МВ ТУ‚Ф‡‰‡˛Ъ ПВК‰Ы ТУ·УИ. уЛТЪУ

ЪЫ ·ЫОВМЪМ˚И ВКЛП У·ЪВН‡МЛfl М‡˜ЛМ‡ВЪТfl Ф Л Re′ ≥ 700,

Ô Ë ˝ÚÓÏ Cf = 0,82 Ë Ì Á‡‚ËÒËÚ ÓÚ Re′′ . ì͇Á‡ÌÌÓ ÌÂÒÓ‚Ô‡- ‰ÂÌË ÒÓÁ‰‡ÂÚ ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚Û˛˘Ë ÌÂÛ‰Ó·ÒÚ‚‡.

í‡Í, Í Ë‚‡fl 4 (ТП. Ъ‡·О. 8.11) МВ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ Т ‰УТЪ‡ЪУ˜МУИ Ы‚В ВММУТЪ¸˛ ˝НТЪ ‡ФУОЛ У‚‡М‡ ‚ У·О‡ТЪ¸ П‡О˚ı ˜ЛТВО кВИМУО¸‰Т‡, М‡Л·УОВВ ЛМЪВ ВТМ˚ı Т ЪУ˜НЛ Б ВМЛfl ЛБЫ˜ВМЛfl ЫТОУ- ‚ЛИ, Ф ВФflЪТЪ‚Ы˛˘Лı УТ‡К‰ВМЛ˛.

еВК‰Ы ЪВП ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚В ‰‡ММ˚В к.а. тЛ˘ВМНУ Л Е.С. Е‡НО‡МУ‚‡ ПУ„ЫЪ ·˚Ъ¸ ФУ-МУ‚УПЫ ЛМЪВ Ф ВЪЛ У‚‡М˚ Ф Л ЫТОУ‚ЛЛ Ф ЛПВМВМЛfl ПУ‰ЛЩЛˆЛ У‚‡ММУ„У УФ В‰ВОfl˛˘В„У Н ЛЪВ Лfl. иУН‡КВП ˝ЪУ.

лЛО‡ ЪflКВТЪЛ (‚ВТ) ¯‡ УУ· ‡БМУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚ КЛ‰НУТЪЛ G = πd03˜ − ρ)g /6.

ëË· ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl F Ф Л Ф‡‰ВМЛЛ ¯‡ УУ· ‡БМУИ ˜‡ТЪЛ- ˆ˚ О˛·УИ КЛ‰НУТЪЛ ‡‚М‡ Ф УЛБ‚В‰ВМЛ˛ Н‡Т‡ЪВО¸МУ„У М‡- Ф flКВМЛfl Т‰‚Л„‡ М‡ ТЪВМН‡ı ¯‡ ‡ τ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸ ˜‡ТЪЛˆ˚

πd02:

F= τ πd02.

ǘ‡ТЪМУП ТОЫ˜‡В, НУ„‰‡ ‰ВИТЪ‚Ы˛˘‡fl ТЛО‡ ВТЪ¸ ТЛО‡ ЪflКВТЪЛ Л ¯‡ ‡‚МУПВ МУ Ф‡‰‡ВЪ ‚ КЛ‰НУТЪ¸, G = F, ÚÓ„‰‡

τ = d0˜ – ρ)g/6.

(8.79)

кВ¯‡fl ТУ‚ПВТЪМУ (8.75) Л (8.79), ФУОЫ˜ЛП ‚˚ ‡КВМЛВ, Т‚fl- Б˚‚‡˛˘ВВ τ ТУ Т В‰МЛП „ ‡‰ЛВМЪУП ТНУ УТЪЛ γ ‰Оfl М¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪВИ:

τ = γ ,

(8.80)

„‰Â

 

γ = 3u/d0.

(8.81)

и ЛМЛП‡fl ‚У ‚МЛП‡МЛВ ‚Л‰ ЩЫМНˆЛИ, Ф В‰М‡БМ‡˜ВММ˚ı ‰Оfl УФЛТ‡МЛfl ВУОУ„Л˜ВТНУ„У ТУТЪУflМЛfl КЛ‰НУТЪВИ, Л ЛПВfl ‚ ‚Л‰Ы Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ (8.80) Л (8.81), ‰Оfl ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜М˚ı Т В‰ ПУКМУ Б‡ФЛТ‡Ъ¸

τ = τ0

+ η

3u

.

(8.82)

 

 

 

d0

 

493

й·˙В‰ЛМflfl ЩУ ПЫО˚ (8.79) Л (8.82), ФУОЫ˜‡ВП ЩУ ПЫОЫ ‰Оfl‡Т˜ВЪ‡ ТНУ УТЪЛ Ф‡‰ВМЛfl ¯‡ УУ· ‡БМУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚ ·ВБ„ ‡- МЛ˜МУИ ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜МУИ Т В‰В ·ВБ Ы˜ВЪ‡ ЛМВ ˆЛУММ˚ı ТЛО:

u =

d02˜ − ρ)g

τ0d0

.

(8.83)

 

 

 

18η

 

è Ë

τ0 =

0 Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (8.83) Ф В‚ ‡˘‡ВЪТfl ‚

ÙÓ ÏÛÎÛ

лЪУНТ‡

(8.75).

 

 

 

лУ‚ПВТЪМУВ В¯ВМЛВ Ы ‡‚МВМЛИ (8.73) Л (8.83) УЪМУТЛЪВО¸- МУ Cf ‰‡ÂÚ ÙÓ ÏÛÎÛ

 

 

 

τ d

 

 

 

 

 

Cf = 24Re–1

1+

0 0

.

 

(8.84)

3uη

 

 

 

 

 

 

 

 

 

àÁ ÙÓ ÏÛÎ˚ (8.84)

ТОВ‰ЫВЪ ‚˚ ‡КВМЛВ

‰Îfl ‡Ò˜ÂÚ‡ ÌÓ‚Ó„Ó

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПУ‰ЛЩЛˆЛ У‚‡ММУ„У Н ЛЪВ Лfl кВИМУО¸‰Т‡ (Re ) ‰Оfl ‚flБНУФО‡- ТЪЛ˜М˚ı Т В‰:

 

 

 

 

 

 

τ d

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

= Re 1+

0 0

 

.

(8.85)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3uη

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З Ъ‡·О. 8.6 ‚˚ФУОМВМ ФВ В ‡Т˜ВЪ Н ЛЪВ Лfl Re′ М‡ (Re ). З

ÂÁÛθڇÚÂ

Í Ë‚‡fl 4 (ÒÏ. ËÒ. 8.11)

ФВ ВПВТЪЛО‡Т¸ ‚ОВ‚У Л

ФУОМУТЪ¸˛ ТУ‚ПВТЪЛО‡Т¸ Т Н Л‚УИ 3,

ÓÚÓ· ‡Ê‡˛˘ÂÈ Á‡‚ËÒË-

ÏÓÒÚ¸ Cf (Re) ‰Оfl М¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪВИ. и Л ˝ЪУП Н ЛЪЛ-

˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛВ МУ‚У„У ПУ‰ЛЩЛˆЛ У‚‡ММУ„У

Í ËÚ Ëfl êÂÈ-

 

 

 

 

 

МУО¸‰Т‡ (Re ) УН‡Б‡ОУТ¸ ‡‚М˚П Ф Л·ОЛБЛЪВО¸МУ 170.

èÓ „ ‡ÙËÍÛ (ÒÏ. ËÒ.

8.11) Ô Ë ‡Á‚ËÚÓÏ

ЪЫ ·ЫОВМЪМУП

ВКЛПВ У·ЪВН‡МЛfl

 

 

Cf1 ≈ 0,82 = const

 

 

 

 

 

 

 

Ô Ë (Re ) ≥ 170.

 

(8.86)

иУТНУО¸НЫ ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚В ‰‡ММ˚В ‰Оfl ‚flБНЛı КЛ‰НУТ-

ЪВИ ‡ФФ УНТЛПЛ Ы˛ЪТfl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸˛ (8.77), ‰Оfl ТЪ ЫНЪЫ МУ„У Л ФВ ВıУ‰МУ„У ВКЛПУ‚ У·ЪВН‡МЛfl ¯‡ УУ· ‡БМУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜МУИ КЛ‰НУТЪ¸˛ ПУКМУ Б‡ФЛТ‡Ъ¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cf 2

= 24(Re )−1

+ 0,17Re )0,665

(8.87)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ô Ë 1 < (Re ) < 170.

494

и Л ТЪ ЫНЪЫ МУП ВКЛПВ У·ЪВН‡МЛfl ТНУ УТЪ¸ УТ‡К‰ВМЛfl ТОВ‰ЫВЪ ‚˚˜ЛТОflЪ¸ ФУ ЩУ ПЫОВ (8.82), НУЪУ ‡fl ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ФУОЫ˜ВМ‡ Ъ‡НКВ ЛБ ЩУ ПЫО˚ (8.73) ФЫЪВП ФУ‰ТЪ‡МУ‚НЛ БМ‡˜В- МЛfl

Cf 3 = 24(Re )−1

 

(8.88)

 

 

 

 

 

Ô Ë Re ≤ 1.

 

 

н‡НЛП У· ‡БУП, Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ (8.87) Л (8.88)

‰Îfl ‡Ò˜ÂÚ‡ ÍÓ-

˝ÙÙˈËÂÌÚ‡ ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl

Ô Ë Ó·ÚÂ͇ÌËË

¯‡ ÓÓ· ‡ÁÌÓÈ

˜‡ТЪЛˆ˚ ·ВБ„ ‡МЛ˜МУИ ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜МУИ КЛ‰НУТЪ¸˛ ТУ‚Ф‡‰‡- ˛Ъ Т НО‡ТТЛ˜ВТНЛПЛ ЩУ ПЫО‡ПЛ ‰Оfl М¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪВИ Ф Л Б‡ПВМВ Н ЛЪВ Лfl кВИМУО¸‰Т‡ МУ‚˚П ПУ‰ЛЩЛˆЛ У‚‡ММ˚П

Н ЛЪВ ЛВП Re , ‚˚˜ЛТОВММ˚П ФУ ЩУ ПЫОВ (8.85).

дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl Ф Л ‡Б‚ЛЪУП ЪЫ ·ЫОВМЪМУПВКЛПВ У·ЪВН‡МЛfl ¯‡ УУ· ‡БМУИ ˜‡ТЪЛˆ˚ ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜МУИ КЛ‰НУТЪ¸˛ Ф ЛПВ МУ ‚ 2 ‡Б‡ ‚˚¯В ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т М¸˛ЪУМУ‚ТНУИ КЛ‰НУТЪ¸˛.

З ПУПВМЪ ФВ ВıУ‰‡ Н ‡Б‚ЛЪУПЫ ЪЫ ·ЫОВМЪМУПЫ ВКЛПЫ У·ЪВН‡МЛfl ‚˚ ‡КВМЛВ (8.85) Ф ЛПВЪ ‚Л‰

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

çÂ

 

ReÍ = ReÍ 1+

≈ 170;

(8.89)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3ReÍ

 

ReÍ = uÍ d0ρ / η; ç = τ0d02ρ / η2,

„‰Â Re Í – Н ЛЪЛ˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛВ ПУ‰ЛЩЛˆЛ У‚‡ММУ„У Н Л-

ЪВ Лfl кВИМУО¸‰Т‡; ReÍ – Н ЛЪЛ˜ВТНУВ БМ‡˜ВМЛВ Н ЛЪВ Лfl кВИМУО¸‰Т‡, ФУ‰Т˜ЛЪ‡ММУ„У ФУ Н ЛЪЛ˜ВТНУИ ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰В-

ÌËfl uÍ ; ç – Í ËÚ ËÈ ï‰ÒÚ Âχ ‰Îfl ¯‡ ÓÓ· ‡ÁÌ˚ı ˜‡Ò- Úˈ ‰Ë‡ÏÂÚ ÓÏ d0.

àÁ ‚˚ ‡ÊÂÌËfl (8.89) ÒΉÛÂÚ ÙÓ ÏÛ· ‰Îfl ‡Ò˜ÂÚ‡ ReÍ :

 

 

 

 

852

 

 

1/ 2

 

ReÍ

= 85

 

(8.90)

+

+ 57ç .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и Л ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ‚˚ТУНЛı БМ‡˜ВМЛflı зВ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (8.90)

ПУКМУ ЫФ УТЪЛЪ¸ Л Ф Л‚ВТЪЛ Н ‚Л‰Ы

 

uÍ = 7,5 τ0 /ρ.

(8.91)

495

í‡Í, ÔÓ„ ¯ÌÓÒÚ¸ ‡Ò˜ÂÚ‡ uÍ Ф Л ЛТФУО¸БУ‚‡МЛЛ ЩУ ПЫО˚

(8.91) ‚˚ ‡ÊÂÌËfl (8.90) ÒÓÒÚ‡‚ËÚ: 3,5 % Ô Ë ç = 105, 2,5 %

Ô Ë ç = 3 105, 1,6 % Ô Ë ç = 5 105.

лУФУТЪ‡‚Оflfl ЩУ ПЫОЫ (8.91) Т ЛБ‚ВТЪМУИ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸˛ ‰Оfl‡Т˜ВЪ‡ Н ЛЪЛ˜ВТНУИ ТНУ УТЪЛ ФУЪУН‡ ‚ НУО¸ˆВ‚УП Ф УТЪ ‡М- ТЪ‚В, ПУКМУ Ы·В‰ЛЪ¸Тfl, ˜ЪУ ФУТОВ‰Мflfl ФУ˜ЪЛ ‚ 3 ‡Б‡ ·УО¸¯В Н ЛЪЛ˜ВТНУИ ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ. н‡НЛП У· ‡БУП, НУОЛ˜ВТЪ‚ВММУ ФУ‰Ъ‚В К‰ВМ ‚˚‚У‰ к.о. мı‡МУ‚‡ У ‚УБПУКМУТЪЛ ЪЫ ·ЫОВМЪМУ„У ВКЛП‡ У·ЪВН‡МЛfl ˜‡ТЪЛˆ Ф Л ТЪ ЫНЪЫ - МУП (Н‚‡БЛО‡ПЛМ‡ МУП) ВКЛПВ ЪВ˜ВМЛfl ‚flБНУФО‡ТЪЛ˜МУИ КЛ‰НУТЪЛ ‚ НУО¸ˆВ‚УП Ф УТЪ ‡МТЪ‚В ·Ы fl˘ВИТfl ТН‚‡КЛМ˚.

лУ„О‡ТМУ ЩУ ПЫОВ (8.85) ‚˚ ‡КВМЛВ ‰Оfl ‡Т˜ВЪ‡ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУИ ‚flБНУТЪЛ ТОВ‰ЫВЪ Ф В‰ТЪ‡‚ЛЪ¸ ‚ ‚Л‰В

 

 

 

 

τ d

 

 

 

 

 

 

 

η = η 1

+

0 0

.

(8.92)

 

 

 

 

 

 

3uη

 

 

 

 

ì˜ËÚ˚‚‡fl

‰УН‡Б‡ММУВ ЫТОУ‚ЛВ Л‰ВМЪЛ˜МУТЪЛ ЩУ ПЫО Л

ËÏÂfl ‚

‚ˉÛ

(8.92), Б‡ФЛ¯ВП Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ й.е. нУ‰ВТ‡,

к.Е. кУБВМ·‡ЫП‡, Ф В‰М‡БМ‡˜ВММЫ˛ ‰Оfl ‡Т˜ВЪ‡

ÒÍÓ ÓÒÚË Ó·-

ÚÂ͇ÌËfl ¯‡ ÓÓ· ‡ÁÌ˚ı ˜‡ÒÚˈ ‚ ̸˛ÚÓÌÓ‚ÒÍËı ÊˉÍÓÒÚflı, ‚ ‚ˉÂ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

−1

Re

 

= Ar

 

 

 

)

 

 

18 + 0,61(Ar

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ d

 

−1

 

 

 

 

 

τ d

 

 

−2

 

Re

0

; Ar

0

 

 

 

 

 

 

 

= R 1+

0

 

= Ar 1+

0

 

;

(8.93)

 

 

 

 

 

 

 

 

3uη

 

 

 

 

 

 

3uη

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Re =

ud 0ρ

;

Ar =

d0˜ − ρ)ρg

; 0 ≤ Re < 170,

 

η2

 

 

η

 

 

 

 

 

„‰В Re ; Ar – ПУ‰ЛЩЛˆЛ У‚‡ММ˚В Н ЛЪВ ЛЛ кВИМУО¸‰Т‡ Л Д ıЛПВ‰‡ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ.

иУТОВ Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl ЩУ ПЫО˚ (8.93) ФУОЫ˜ЛП

 

=

Ar − 6He

.

 

Re

(8.94)

 

 

 

 

 

16 + 0, 6 Ar

 

м ‡‚МВМЛВ (8.94) ФУБ‚УОflВЪ ‚ fl‚МУП ‚Л‰В УФ В‰ВОflЪ¸ ТНУ-УТЪ¸ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ Ф Л Н‚‡БЛО‡ПЛМ‡ МУП Л ФВ ВıУ‰МУП

496

ÂÊËχı Ó·ÚÂ͇ÌËfl (Re < ReÍ ) ФУ ‚˚˜ЛТОВММ˚П БМ‡˜ВМЛflП

Í ËÚ Ë‚ çÂ Ë Ar.

и Л ‡Б‚ЛЪУП ЪЫ ·ЫОВМЪМУП ВКЛПВ У·ЪВН‡МЛfl (Re ≥ ReÍ ) ÒΉÛÂÚ Ô ËÌflÚ¸ Cf ≈ 0,82 = const Ë ‚˚˜ËÒÎflÚ¸ ÒÍÓ-

УТЪ¸ УТ‡К‰ВМЛfl МВФУТ В‰ТЪ‚ВММУ ФУ

Ы ‡‚МВМЛ˛ кЛЪЪЛМ„В ‡

(8.73).

 

ÑÎfl Ô ËÏ ‡ ÓÔ Â‰ÂÎËÏ ÒÍÓ ÓÒÚ¸

Ó҇ʉÂÌËfl ¯‡ ÓÓ· ‡Á-

Ì˚ı ˜‡ÒÚˈ ¯Î‡Ï‡ ‰Ë‡ÏÂÚ ÓÏ 0,01 Ï

‚ ТЪ ЫНЪЫ МУП ФУЪУНВ

‚flБНУФО‡ТЪЛ˜МУИ КЛ‰НУТЪЛ Ф Л ЫТОУ‚Лflı: τ = 5 и‡; η = = 0,015 и‡ Т; ρ = 1300 Í„/Ï3; ρ˜ = 2300 Í„/Ï3.

З˚˜ЛТОЛП Н ЛЪВ ЛЛ зВ Л Ar

 

 

 

 

 

 

 

τ0d02ρ

 

 

 

5 0, 012 1300

 

 

 

 

 

 

 

 

ç =

=

= 2890;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η2

 

 

 

0, 0152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d03˜ − ρ)ρg

 

 

 

0, 013(2300 − 1300) 1300

9, 81

= 56,6 103.

 

Ar =

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η2

 

 

 

0, 0152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

èÓ‰ÒÚ‡‚Ë‚ ̇ȉÂÌÌ˚ Á̇˜ÂÌËfl

He Л Ar ‚ ‚˚ ‡КВМЛВ

(8.94), ÔÓÎÛ˜ËÏ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

56, 6 103

− 6 2890

= 240,

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 + 0, 61

56, 6 103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÓÚÍÛ‰‡ u =

Reη

=

240 0, 015

= 0,27 Ï/Ò.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d0ρ

 

 

 

0, 01 1300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

èÓ ÙÓ ÏÛÎÂ

 

(8.90) ÓÔ Â‰ÂÎËÏ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ReÍ = 85 + (852

 

+ 57 2890)1/ 2 = 500.

 

 

 

 

 

 

иУТНУО¸НЫ Re < ReÍ , ЪУ Ф ЛПВМВМЛВ Ы ‡‚МВМЛfl (8.94) Ф ‡- ‚УПВ МУ.

иУФ ‡‚Н‡ М‡ ТЪВТМВММУТЪ¸ ‰‚ЛКВМЛfl ‚ ТН‚‡КЛМВ Ф УЛБ‚У- ‰ЛЪТfl ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т ВНУПВМ‰‡ˆЛflПЛ к.о. мı‡МУ‚‡, Д.З. ЙУОУ‚‡М˜ЛНУ‚‡ Л ‰ ., ФУТОВ ˜В„У ЩУ ПЫО˚ (8.73) Л (8.94) Ф ЛМЛП‡˛Ъ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ‚Л‰

u =

1,1 − 0,963

d0

 

4

d

ρ˜ − ρ

g;

(8.95)

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

D dÌ

3

 

ρ

 

497

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ar

ε 4,75 − 6He

 

 

πd02

 

v Ï

,

 

Re

; ε = 1−

(8.96)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Q

 

 

18+0,61

Ar

ε 4,75

 

 

„‰В ε – ·ВБ ‡БПВ М˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ, ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ˛˘ЛИ ТЪВТМВММУВ ‰‚ЛКВМЛВ; D – ‰Ë‡ÏÂÚ ÒÍ‚‡ÊËÌ˚, Ï; dÌ – ̇-ÛÊÌ˚È ‰Ë‡ÏÂÚ ·Û ËθÌ˚ı Ú Û·, Ï; vÏ – Ò Â‰Ìflfl ÏÂı‡ÌË- ˜ÂÒ͇fl ÒÍÓ ÓÒÚ¸ ·Û ÂÌËfl, Ï/Ò; Q – ÔÓ‰‡˜‡ ̇ÒÓÒÓ‚, Ï3/Ï.

н‡НЛП У· ‡БУП, ‡М‡ОЛЪЛНУ-˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚П ФЫЪВП ЫТ- Ъ‡МУ‚ОВМ˚ Б‡НУМУПВ МУТЪЛ ЛБПВМВМЛfl ТНУ УТЪВИ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡ТЪЛˆ ¯О‡П‡ ‚ ФУНУfl˘ЛıТfl ·Ы У‚˚ı ‡ТЪ‚У ‡ı Т Ы˜ВЪУП ТЪВТМВММУ„У ‰‚ЛКВМЛfl Л ВКЛПУ‚ У·ЪВН‡МЛfl. й·М‡ ЫКВМ‡ ‡‰ВН‚‡ЪМ‡fl ‡ФФ УНТЛП‡ˆЛfl УФ˚ЪМ˚ı ‰‡ММ˚ı НО‡ТТЛ˜ВТНЛПЛ Б‡‚ЛТЛПУТЪflПЛ ‰Оfl М¸˛ЪУМУ‚ТНЛı КЛ‰НУТЪВИ Ф Л ЫТОУ‚ЛЛ Б‡ПВМ˚ ‚ УФ В‰ВОfl˛˘Лı Н ЛЪВ Лflı ‡·ТУО˛ЪМУИ ‚flБНУТЪЛ М‡

МУ‚Ы˛ ˝ЩЩВНЪЛ‚МЫ˛ (η ). д ЛЪВ Л‡О¸МУВ Ы ‡‚МВМЛВ (8.96) ФУБ‚УОflВЪ ‚ fl‚МУП ‚Л‰В УФ В‰ВОЛЪ¸ ТНУ УТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ˜‡Т- ЪЛˆ ¯О‡П‡ Ф Л Н‚‡БЛО‡ПЛМ‡ МУП Л ФВ ВıУ‰МУП ВКЛП‡ı У·- ЪВН‡МЛfl. йФ В‰ВОВМ˚ ЫТОУ‚Лfl ФВ ВıУ‰‡ Н ЪЫ ·ЫОВМЪМУПЫ В- КЛПЫ У·ЪВН‡МЛfl, У·ЫТОУ‚ОЛ‚‡˛˘ЛВ ‡‰ВН‚‡ЪМ˚И ‡Т˜ВЪ ТНУ У- ТЪЛ УТ‡К‰ВМЛfl ФУ ЩУ ПЫОВ кЛЪЪЛМ„В ‡ (8.73) Ф Л ФУТЪУflММУП БМ‡˜ВМЛЛ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl (Cf = 0,82) Ó·ÚÂ͇ÌËfl ˜‡ÒÚˈ.

498

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Технология бурения нефтяных и газовых скважин