Тұрақталмаған режимде ұңғымаларды зерттеу

Тұ рақ талмағ ан режимде ұ ң ғ ымаларды гидравликалық ә діспен зерттеген кезде серпімді режим заң ына сү йенеді. Қ абаттың серпімділік қ асиеттері мен сұ йық қ а қ анық қ ан тә уелсіз газ ө лшемі қ абат жү йесінен байқ алады. Мұ ндай жұ мыс режимі кезінде жылдам ө згеретін ұ ң ғ ымалардағ ы ауытқ уды немесе ағ ынды ауытқ удағ ы ө згерістер ауытқ улар деп аталады [14].

Бір ұ ң ғ ымадағ ы ауытқ уды қ арастырайық, ол ү лкен тығ ыз қ абатта ү здіксіз жұ мыс жасайды.

Ұ ң ғ ыма айналасындағ ы воронка депрессиясы қ оректендіру нұ сқ асы деп аталады, ал воронка радиусы - қ оректендіру нұ сқ асының радиусы. Нұ сқ ағ а ( ) қ ысымы, ал ұ ң ғ ыма тү біне Тұ рақ талғ ан жұ мыс кезінде (Р_с) қ ысымы ә сер етеді.

Егер ұ ң ғ ыманы бірден тоқ тататын болсақ жә не жұ мыс жасау режимін ө згертсек онда оның айналасында қ ысымды қ айта бө лу процесі басталады. Нақ ты тү сіндіріп айтатын болсақ, ол кезде жү ретін қ ұ былыс ұ ң ғ ыма айналасындағ ы сұ йық тығ ыздығ ының ө згеруін ескеру қ ажет. Ол қ ысым тығ ыздығ ының функциясы болып табылады .

Мұ най тығ ыздығ ының нұ сқ асы ү лкен мә нге ие болады. Ұ ң ғ ымадағ ы ө ндіріліп жатқ ан мұ найды тоқ тату кезінде нұ сқ адан мұ найдың кө лемі тү се береді, ұ ң ғ ыманы тоқ татудың алдында ұ ң ғ ыма шығ ымында тексеріледі.

Ұ ң ғ ыманы тү сіру кезінде осындай қ ұ былыстар кө п пайда болады, тоқ тату кезіндегідей қ ысым тү седі, воронка депрессиясы биіктігіне жеткенше ө седі, айдау ұ ң ғ ыманың жібергіштігі пайдаланумен сай келеді, ал айдау ұ ң ғ ымасының тоқ татылуы пайдалану жіберуіне сай.

Қ исық тарды қ алпына келтіруді барлық ұ ң ғ ымаларда кездестіруге болады, ол пайдалану мен белгілеуіне тә уелді емес. Қ исық тарды қ алпына келтіру ұ ң ғ ыманы тоқ татқ аннан кейін пайда болады. Оны режимнің жұ мысы кезінде шығ ым тө мендегенде алуғ а болады, керісінше шығ ым жоғ арылағ ан кезде қ ысымның қ ұ лау қ исығ ын аламыз. Осылайша қ ысым қ исығ ын қ алпына келтіру ү шін ұ ң ғ ыманы тоқ тату міндетті емес. Ол ү шін келесі формуланы қ олданады, ұ ң ғ ымадағ ы сұ йық тығ ыздығ ының ағ ынын жер асты гидродинамикасы есептеулерінде пайда болғ ан қ исық ты қ алпына келтіру қ ысымы алынады.

= + (5.13)

мұ ндағ ы Q-ұ ң ғ ыма шығ ымы, -тұ тқ ырлық, ө тімділік, h-қ абат қ алың дығ ы, ө ткізгіштік, мұ ндағ ы орташа коэффициент тығ ыздығ ының кө лемі, t-ұ ң ғ ыманы тоқ татқ анда немесе жіберген кездегі уақ ыт.

У= а= ln (5.14)

x=ln t, b= (5.15)

(5.13) тең дікті қ айтадан былай жазамыз яғ ни бұ л тү зу тең дігі болып табылады [14].

Сондық тан, ұ ң ғ ыма тү біндегі қ ысымды қ алпына келтіру қ исығ ы , жартылай графикалық координат: x=ln t, у жә не осіндегі ісінетін тү зу тү рінде болады; мағ ынасын (5.14) формула бойынша анық таймыз, b бұ рыштық коффициент, (5.15) формула бойынша анық талады [14].

Ұ ң ғ ыма тү біне ұ ң ғ ыманы белгілейтін RBD манометрі орналастырылады. Мұ ндай манометр ұ ң ғ ыма тү біне тү сіріледі де, ө згеру кө рсеткіші t уақ ыт функциясында байқ алады. Сондық тан шынында қ исығ ын координатасына қ айтадан ө згертеміз де а жә не в кү нделікті коэффициентті табамыз. Бастапқ ы қ ысымды қ алпына келтіру қ исығ ының аймағ ы тү зуге тиісті болмайды, ол соң ғ ы ағ ынғ а байланысты болады жә не сұ йық массасының инерциясы ол (5.13) формулада мү лде қ арастырылмайды.

Қ айтадан салынғ ан қ исығ ында тү зу сызық ты аймақ қ арастырылады, жә не ол екі нү ктелі коэффициент арқ ылы анық талады.

= (5.16)

b-анық тап, (5.15) формуладан сұ йық ө ткізгіштікті -ды анық тауғ а болады.

(5.17)

Енді белгілі болғ ан Е -нан ө ткізгіштік анық талады.

(5.18)

(5.13) формуладан ұ ң ғ ымадағ ы анық талмағ ан радиусы табылады.

(5.19)

Анық талмағ ан режимде ұ қ сас ә діспен айдау ұ ң ғ ымаларын зерттеген қ ысымды қ алпына келтіру қ исығ ынан айдау ұ ң ғ ымаларын алу ү шін шығ ыммен Q ұ зақ уақ ыт жұ мыс жасағ ан, ол ү шін сағ а басында ысырманы жауып айдауды жә не қ исық қ ұ лауды тоқ тату керек. Ұ зындық қ ысыммен сағ адағ ы тұ рақ талғ ан айдау режимі жә не т.б. айдау қ ысымы.

Аналитикалық аппарат айдау ұ ң ғ ымаларымен анық талмағ ан режим ү шін арналғ ан, ол ұ зындық шығ ымдағ ы сатылы ө згерісін ө ң деу ү шін тиімді. Шығ ымның сатылы ө згерісі штуцермен ысырманы ө згерткен кезде жү зеге асуы мү мкін. Бұ л жағ дайда ұ ң ғ ыма манометірінде қ ысымды қ алпына келтіру қ исығ ы (КВД) (t) байқ алады, сонда бастапқ ы шығ ым Q₁ жаң а шығ ымғ а Q₂ ұ зындық ө згерісі Q=Q₁-Q₂ тә уелді. Берілген формуладағ ы Q–ғ а Q-ды қ ою керек. Нә тижесі ө згеріссіз қ алады.

Анық талмағ ан режимдегі қ абат айналасындағ ы ө ткізбейтін немесе ө ткізетін қ асиетінің қ аншалық ты тиімді екені анық талады. Бұ рышты коэффицент b аяғ ында ө ткізгіштік тө мендесе, онда b ө ткізгіштігі жоғ арылайды.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Ұ ң ғ ыма ө німі жә не тү п қ ысымы қ алай ө лшенеді?

2. Уақ ыт ө німділік коэффиценті дегеніміз не?

3. Қ ысымды қ алпына келтірудің ү лкею коэффиценті неге тең?

5.4. Қ абатты жә не ұ ң ғ ыманы гидродинамикалық