Поверхность - каверна
Cтраница 4
В последнее время для решения кавитационных задач применяют метод особенностей. При использовании этого метода предполагают, что на неизвестной поверхности ( границе) каверны располагаются особенности ( источники, стоки, диполи, вихри), интенсивность которых неизвестна. На основании граничных условий на поверхности каверны составляют уравнения, которые позволяют найти интенсивность особенностей и вызванные скорости. В общем случае эта задача нелинейна. Для частичной каверны, когда каверна заканчивается на теле, возможна линеаризация задачи: каверна считается тонкой, а граничные условия на каверне сносятся на поверхность тела. [46]
 |
Кривые, характеризующие условия нагружения на поверхности каверны.. [47] |
На рис. 3 условия нагружения, соответствующие значению С0 для пластовых давлений 13, 8 и 3 МПа, обозначены точками, а, б, в для г 2 и точками а, г, д для ( tl 3: и имеют РЩ, равное 18 4, 19 0 и 19 6 МПа. Решение задачи о напряженном состоянии породы на поверхности полусферической перфорационной каверны позволяет сравнить условия нагружения и устойчивость породы в призабойной зоне перфорированной скважины и на поверхности открытого забоя скважины. [48]
Первая форма уноса газа при постоянном числе Фруда наблюдается в тех случаях, когда числа кавитации к малы, и происходит следующим образом. Воздух из каверны поступает в области пониженного давления вихревых шнуров, образующихся в концевой части каверны из-за всасывания каверны под действием силы тяжести. Полость каверны при этом свободна от пены, поверхность каверны прозрачна. [49]
Эти опыты показали, что внедряющаяся при гидродинамическом или капиллярном вытеснении вода не замещает нефть, насыщающую каверны; нефтенасыщенные каверны ( круглые) при прохождении их фронтом воды не охватываются процессом замещения. Не замещается нефть водой в кавернах и за фронтом пропитки. Это свидетельствует о том, что капиллярное давление на менисках поверхности каверн ( концевые эффекты) больше градиента давления в кавернах. Оно не позволяет воде выйти из пор в каверну и оставляет нефть за фронтом вытеснения. [50]
Поверхность, касающаяся жидкости, действует как направляющая поверхность и создает силу RT, которая оказывает тройное влияние на движение тела. Осевая составляющая силы RT увеличивает сопротивление, а поперечная составляющая увеличивает поперечное ускорение и создает момент, направленный противоположно моменту силы Rn. Поскольку движение нестационарное, в момент соприкосновения оперения тела с поверхностью каверны тело имеет угловую скорость вращения против часовой стрелки. [51]
Остальные частицы после соударения с этой поверхностью отбрасываются и скользят вдоль нее вниз под действием силы тяжести. Гидравлическая сила, действующая на частицы, влияет на такое скольжение очень слабо. Действительно, имеется лишь нормальная составляющая этой силы, прижимающая частицы к поверхности каверны и препятствующая их отходу от нее. Тангенциальная же составляющая силы близка к нулю, так как поток газа, эжектируемый через эту поверхность, направлен практически нормально к ней. Вблизи от сужения факела скользящие вниз частицы выбрасываются по инерции в ядро восходящей газовой струи и вновь увлекаются ею к куполу факела, где они могут быть либо захвачены плотной фазой, либо опять вовлечены в нисходящее скольжение. [52]
Структура молекулы воды асимметрична. Такая полярная структура молекулы воды обусловливает наличие частично положительного заряда на одной ее стороне и частично отрицательного - на другой, хотя в целом молекула нейтральна. Наличие этой полярности и соответствующих зарядов на внутренней поверхности каверн цеолита обусловливает возникновение прочной связи молекул воды с поверхностью каверны. [53]
Основные особенности присоединенных каверн хорошо видны невооруженным глазом, если существуют условия для образования очень длинных каверн. При таких условиях полностью развитой кавитации жидкость отрывается от поверхности тела в начале зоны кавитации и больше уже не присоединяется к ней ( фиг. В рассматриваемом случае каверна имеет прозрачную поверхность, сквозь которую хорошо видна направляющая поверхность, а пространство между поверхностями каверны и тела заполнено паром или газом. В конце каверны наблюдаются значительные возмущения, и течение здесь, по-видимому, неустойчиво. Длина каверны колеблется с достаточно большой частотой, и создается впечатление, что эти колебания сопровождаются обильными брызгами. Однако вся каверна, кроме ее конца, ведет себя так, как если бы она была частью тела. [54]
Каверна, образованная за диском, при определенных числах Фруда имеет на большей части своей длины гладкую прозрачную поверхность ( рис. VI. Однако это свойство существенно зависит от степени турбулентности потока. На поверхности сферических и эллиптических кавитаторов есть пограничный слой, который вблизи точки отрыва каверны разрушается и служит источником возмущения поверхности каверны. На небольшом участке длины за точкой отрыва каверна имеет гладкую и прозрачную поверхность течения. Однако сразу же за этой областью появляется система поверхностных волн с амплитудой, возрастающей вниз по потоку. Ряд исследователей предполагает, что эти волны возникают вследствие роста неустойчивости отделенного пограничного слоя кавитатора. [55]
Анализ работ по характеру вскрытия пласта [ 196, 317, 323, 329, 401 и др. ] показал, что в настоящее время отсутствуют приемлемые для практики данные о влиянии характера вскрытия на производительность газовых скважин при нелинейном законе фильтрации. Предложенные в работах [ 196, 229, 323, 329 и др. ] результаты существенно отличаются по величине дебита, получаемого при одинаковом характере вскрытия скважины. Они указывают на необходимость увеличения числа перфорационных отверстий, т.е. поверхности притока, - с учетом проникновения пули в породы или поверхности каверн, образующихся при других видах вскрытия пласта. [56]
Перемещающаяся нестационарная кавитация и присоединенная кавитация имеют одно общее свойство: в обоих случаях благодаря образованию полостей снимается растягивающее напряжение, которое создается в жидкости в начале зоны кавитации. Однако часто очень трудно отделить перемещающуюся кавитацию от присоединенной, при которой имеются перемещающиеся каверны, захватываемые жидкостью при движении вдоль поверхности основной каверны. [57]
На положение точки отрыва влияет также степень смачиваемости поверхности, определяемая свойствами жидкости и состоянием поверхности тела. Преждевременный отрыв может произойти на гидрофобных поверхностях, в то время как на гидрофильных поверхностях он может быть затянут. Как отмечал Биркгоф [8], неопределенность положения точки отрыва не позволяет получить однозначное математическое решение, если не делать дополнительных допущений, например, о наличии у тела острой кромки ( как у диска), которая определяет положение точки отрыва, или о том, что касательная к поверхности каверны является продолжением касательной к поверхности тела. [58]
Для пояснения сказанного рассмотрим отклонения от упрощенной картины кавитационного процесса, которые наблюдаются при значительном обмене энергией между паровой и жидкой фазами. В первую очередь они проявляются в том, что при значительной теплоте испарения температура жидкости вокруг кавитационной зоны и внутри нее уменьшается. Это должно привести к увеличению эффективного значения К в зоне кавитации, так как с уменьшением pv увеличивается числитель выражения для / С. Это уменьшение pv происходит только в слое жидкости, примыкающем к поверхности каверны, и важно только для этого слоя, поскольку приложенное давление возрастает по нормали к поверхности каверны. [59]
Страницы: 1 2 3 4