Сделай Сам Свою Работу на 5

Движение жидкостей и газов в трещиноватых





И трещиновато-пористых средах

 

Если при движении жидкости в пористой среде число Rе превышает Rекр, то фильтрация не подчиняется линейному закону фильтрации. Для некоторых данных жидкости или газа большие значения параметра Rе могут иметь место либо вследствие высоких скоростей фильтрации, когда V Vкр (при VVкр ) либо из-за больших диаметров частиц, слагающих пористую среду.

При относительно небольших скоростях фильтрации нарушение линейного закона фильтрации может иметь место в крупнозернистых, трещиноватых и трещиновато-пористых породах, т.е. при больших поперечных размерах поровых каналов . Это подтверждается опытами по фильтрации жидкостей в трещиноватых и трещиновато-пористых средах.

Существует несколько эмпирических формул, предложенных различными авторами в качестве законов фильтрации, отличных от линейного закона фильтрации.

К числу таких формул можно отнести следующие.

Формула для скорости фильтрации А.Н. Пузыревского для фильтрации в крупнообломочных материалах

 

V = 35 ,(4.34.)

 

где V – скорость фильтрации;

i - гидравлический уклон.

 

Формула А.А. Краснопольского для фильтрации воды в трещиноватых породах



V = Кк ,(4.35.)

 

где Кк - коэффициент Краснопольского (определяется экспериментально)

 

Поскольку в формуле ( 4.35.) между гидравлическим уклоном i (а следовательно и потерей напора в трещине) и скоростью фильтрации V существует квадратичная зависимость, фильтрацию по закону Краснопольского часто называют по аналогии с трубной гидравликой турбулентной фильтрацией.

На основании опытов с трещиноватых грунтах была выведена следующая формула

V = 173 n , (4.36.).

где V – скорость фильтрации;

d - диаметр зерен породы;

i - гидравлический уклон;

n –показатель степени.

n = , (4.37.)

 

Из формул ( 4.33. и 4.34) видно, что с увеличением размеров зерен величина показателя степени уменьшается и, следовательно, отклонение от линейного закона фильтрации увеличивается.

На основании данных опытных откачек был предложен закон фильтрации в виде

 

V = Kc in , (4.38.)

 

где Kc - коэффициент фильтрации;

i- гидравлический уклон.

n = (4.39)

 

Впоследствии стали считать, что величина показателя степени n изменяется в пределах



 

1 > n ≥ 0,5 (4.40.)

 

Численные значения Кс и n в каждом случае определяются из опыта.

 

Рассматривая формулы ( 4.34; 4.35; 4.36; 4.37) легко видеть, что все они по существу совпадают с формулой ( 4.38.). Общей характерной особенностью для них является нелинейная зависимость между скоростью фильтрации V и гидравлическим уклоном i , а, следовательно, и градиентом давления , отличающимися от i на постоянный множитель (удельный вес жидкости).

Показатель режима фильтрации n во всех указанных законах фильтрации определяется неравенством ( 4.40 ), причём п принимается постоянной величиной.

Все приведённые законы фильтрации являются эмпирическими и содержат ряд постоянных коэффициентов, величина которых определяется экспериментально.

 

 

Лекция 5. Теория многофазной фильтрации несмешивающихся жидкостей.

 

5.1.Смешивающиеся и несмешивающиеся жидкости

 

Двухкомпонентные смеси жидкостей могут быть разделены на две основные группы в зависимости от степени растворимости друг в друге: жидкости взаиморастворимые (смешивающиеся жидкости) и жидкости взаимонерастворимые (несмешивающиеся жидкости).

Подобная классификация является в известной степени условной. Взаимная смешиваемость жидкостей меняется с изменением температуры, вследствие чего некоторые жидкости, частично растворимые друг в друге при данной температуре, полностью взаимосмешивающиеся при изменении температуры.

 

Смешивающиеся жидкости

 

В зависимости от соответствия жидкостей входящих в смеси закону Рауля жидкости подразделяются на следующие подгруппы:



жидкости, которые образуют идеальные растворы (подчиняющиеся закону Рауля);

жидкости, образующие смеси, частично отклоняющиеся от закона Рауля, но не образующие смесей с постоянной температурой кипения;

жидкости, образующие смеси со значительным отклонением от закона Рауля, т.е. смеси с постоянной максимальной или минимальной температурой кипения (азеотропные смеси), а именно: в первом случае - азеотропная смесь кипит при температуре выше, чем исходные жидкости, во втором случае -ниже.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.