Методические указания к решению задачи № 5

Для вариантов 1 — 10 вначале определяется скорость движения бензина с использованием уравнения неразрывности потока Q=υ·S,

где Q— расход бензина, м³/с

υ – скорость движения, м/с

S=πd²/4 площадь живого сечения, м²

Затем необходимо определить:

- скорость распространения волны гидравлического удара

		K
С =	ρ	, м/с
1+K·d/Eδ

- повышение давления при прямом гидравлическом ударе:

где ρ – плотность жидкости

- фазу гидравлического удара, т.е. время пробега волны от задвижки до воздушного колпака

и обратно:

Где Раздел – допустимая величина давления, Па

Для вариантов 11 – 20 нужно определить скорость течения воды в трубе до закрытия задвижки, исходя из уравнения Бернулли:

где H – напор в баке, м

ℓ, d – размеры трубопровода, м

λ – коэффициент гидравлического сопротивления

q – ускорение свободного падения, м/с²

Затем определяются скорости распространения волны гидравлического удара С , м/с и повышения давления ∆Р, Па в стальной трубе и в чугунной трубе – С₁, м/с и ∆Р₁, Па и сравниваются ∆Р и ∆Р_1.

Для вариантов 21-30 последовательность нахождения фазы удара Т аналогична решению задач вариантов 1-10.

Задача № 6

Вариант 1-10

В горизонтальном трубопроводе длиной ℓ, диаметром d находится нефть, характеризующаяся свойствами вязко-пластичной жидкости. Ее начальное напряжение сдвига τ₀, вязкость μ, плотность ρ. Насос может создать разность давлений по концам трубопровода ∆P. Необходимо определить, будет ли при этом нефть перемещаться в трубопроводе, если будет, то с каким расходом.

Вариант 11-20

Артезианская скважина диаметром d заложена в водоносном пласте, залегающем на глубине Н от поверхности земли. Мощность пласта h, коэффициент фильтрации k_ф. Статическое давление, измеренное манометром у устья скважины при открытой задвижке Р_м, радиус влияния скважины R_к. Определить дебит скважины, если при откачке уровень воды в ней устанавливается на глубине h_c от поверхности земли.

Вариант 21-30

В центре кругового пласта расположена скважина с радиусом r_с, глубиной Н, радиусом контура питания R_к мощностью пласта h, коэффициентом проницаемости k, пористостью m. Вязкость нефти m, плотность ρ, абсолютное пластовое давление Р_пл. Необходимо определить может ли скважина фонтанировать, если ее открыть в атмосферу, и чему будет равен ее дебит при Р_с.

Методические указания к решению задачи № 6

При решении задач вариантов 1 — 10 необходимо воспользоваться формулами для определения, необходимой для движения вязко — пластичных жидкостей, разности давлений ∆Р_о:

и расхода нефти, предполагая, что режим движения структурный,

После определения расхода нужно проверить режим течения, воспользовавшись формулой для определения обобщенного числа Рейнольдса:

В условиях задач вариантов 11 — 20 рассматривается плоско — радиальная фильтрация несжимаемой жидкости. В этом случае дебит скважины определяется формулой Дюпюи:

где R_к, — радиус контура питания или влияния скважины, м

r_с — радиус скважины, м

Давление на R_к и r_с соответственно Р_к и Р_с. Под действием Р_к уровень жидкости поднимается в скважине до статического. Статический уровень можно определить по показанию манометра при открытой задвижке Р_м и глубине залегания пласта . Зная Н_д, определяется;

Р_с — давление на забое скважины определяется: через динамический уровень, h_c: