- •Курсовая работа
- •Курсовая работа
- •Содержание.
- •Решение.
- •Специальная часть. Содержание
- •Введение.
- •1. Эксперименты по исследованию влияния формы частиц
- •1.1 Анализ подобия
- •1.2 Опытная установка
- •1.3 Проведение экспериментов и результаты
- •2. Факторы, влияющие на критическую скорость в реальных условиях, и их учет
- •2.1 Влияние и учет реальной формы частиц
- •Список литературы
Специальная часть. Содержание
Введение. 8
1. Эксперименты по исследованию влияния формы частиц 9
1.1 Анализ подобия 9
1.2 Опытная установка 10
1.3 Проведение экспериментов и результаты 11
2. Факторы, влияющие на критическую скорость в реальных условиях, и их учет 13
2.1 Влияние и учет реальной формы частиц 13
Список литературы 18
Введение.
Твердые частицы горных пород, поступающие с забоя и стенок скважины, уносятся потоком промывочной жидкости, газа или газожидкостной смеси. Ниже рассмотрены закономерности взаимодействия потоков с частицами породы различной формы на забое и в заколонном пространстве скважины, необходимые для расчетов подачи насосов при промывке, компрессоров при продувке или тех и других при бурении с использованием аэрированной жидкости.
1. Эксперименты по исследованию влияния формы частиц
Цель экспериментов – уточнение имеющихся противоречивых данных по влиянию формы частиц на критическую скорость свободного падения в среде.
1.1 Анализ подобия
Принципы относительности классической механики и подобия гидродинамических явлений позволяют моделировать процессы движения частиц шлама при бурении с продувкой. В модели и в реальных условиях подобные явления при движении жидкости или газообразной среды относительно погруженных в неё твердых частиц или при движении этих частиц в спокойной среде возможны тогда, когда геометрические размеры частиц и канала потока подобны, а определяющие движение силы находятся между собой в равных отношениях, выражаемых числом Рейнольдса:
(1.1)
В рассматриваемой серии экспериментов используется тот факт, что парение (витание) твердых частиц во взвешенном состоянии в восходящем потоке газа гидродинамически подобно установившемуся равномерному падению этих частиц в жидкости. Результаты экспериментов по свободному падению частиц в жидкости правомочно распространять на ту область воздушного потока относительно частиц, которая характеризует соответствующим интервалом значений Re.
Для обеспечения этого соответствия в данных экспериментах необходима была маловязкая жидкость повышенной плотности и поэтому использовался водный раствор хлорида цинка.
Некоторые исследователи отмечают разницу между критическими скоростями падения частицы в спокойной среде и в восходящем потоке той же среды. Поскольку закономерности такой разницы являлась бы нарушением принципа относительности классической механики, ее объясняют влиянием турбулентности движущейся среды.
Факты фиксирования этой разницы при опытах в известной мере вызваны неравномерностью скорости потока по сечению канала и несовпадением точности измерения скорости падения частицы и скорости движения среды. Кроме того, как показали исследования, местная турбулентность потока воздуха сказывается на характере движения лишь очень мелких частиц, для которых вязкостные силы в воздухе играют большую роль, чем динамические (Re<1). Поскольку нас интересует движение грубых частиц, влиянием указанной разницы в данных экспериментах пренебрегаем.