Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние реодинамических характеристик нефтяных суспензий на процессы распространения нелинейных волн Худайбергенова, Зульфия Шайкыевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Худайбергенова, Зульфия Шайкыевна. Влияние реодинамических характеристик нефтяных суспензий на процессы распространения нелинейных волн : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.02.05 / Ин-т механики и сейсмостойкости сооружений.- Ташкент, 1991.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 91-6/1845-1

Введение к работе

Актуальность топы. Настоящая работа посвящена исследовании волновых процессов в нефтяных суспензиях при течении их в трубах. Эта область исследований является составной частью целого комплекса научных разработок, связанных с проблемаші сбора, подготовки, переработки нефти и многими проблемами современного трубопроводного транспорта. Одна из таких проблем - участившиеся аварии на крупных нефтегазопроводах, происходящие при запуске, останове , или смене реаима их работы, то есть такие критически?, режимы эксплуатации, когда в магистральных нефтегазопроводах могут развиваться давления, превышающие предел прочности стенок трубопровода. В связи с этим, весьма актуальны проблемы гидродинамики волновых течений нефтей в трубах.

Наиболее перспективным направлением в решении этих проблем является исследование волновых процессов с учетом особенностей реологического поведения нефтей. В связи с этим, возникает дроблена выбора адекватной реологической модели нефтяных суспензий. Сложность состава рассматриваемых нефтей вызывает аномалии их реологического поведения, -невозможность'их описания в райках классической вязкой жидкости. Многие аномальные нефти обладают твскоїропньнга, вязкопластичнши, релаксационными свойствам. Релаксационные свойства нефтей обычно наблюдаются при наличии в их составе асфальтенов и парафина и значительно усиливаются при низких температурах, когда эти компоненты содержатся в виде твердых диспергированных частиц, концентрация которых может быть различна, т.е. в нефтяных суспензиях. При низкой концентрации твердых частиц волновые процессы в нефтяных суспензиях хорошо описываются с применением реологических моделей вязкоупругих сред. Однако, с повышением концентрации'до 15-20 % возникав* необходимость учета влияния отдельных частиц на динамику протекающих в нефтяных суспензиях волновых процессов.

Необходимо выделить- еще один аспект проблемы, а именно,
учет характера деформируемости стенки трубы. При исследовании
волновых процессов в нефтяных суспензиях в трубах необходимо о

принимать во внимание, что с точки зрения.характера деформируемости применяемые в современных технологиях трубы могут делиться' на деформируемые, тонкостенные и надеформируемие, толстостенные. Этот фактор так яю. является существенным при исследовании волновых процессов в нефтяных суспензиях при течении их в тру---.

бах.

Весь комплекс обознаізнних выше проблем - от.реологических особенностей нефтяных суспензий до характера деформируемости стенок трубы представляет собой различные стороны одного вопроса,, ответ на который есть цель данной работы: как влияют реоди-лаии-чаские особенности вязкоупругих нефтяных суспензий на характер волновых процессов при течении их в трубах с деформируе-тами и жесткими стенками.

В соответствии с целью исследований в настоящей работе решаются следующие основные.задачи: выбор реологической модели впзкоупругой нефтяной суспензии, отражающей основные особенности данной среды; построение математической модели процесса распространения волн в суспензиях в трубах и подробный анализ построенного приближения; постановка задач, отражающих наиболее характерные ситуации возникновения волновых течений суспензий в трубах; разработка методов решения поставленных задач, их решение и анализ полученных результатов.

Научная новизна исследований заключается в построении математической модели распространения нелинейных волн в системах жидкость -твердые частицы применительно к нефтяным суспензиям о учетом эффекта осцилляции твердых частиц при волновом характера воздействия; в разработке иетода определения реологических параметров суспензий в рамках модели с внутренними осцилляторами; в реализации численного метода решения волнового релаксационного уравнения Буссинеска.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов для проведения гидродинамических расчетов прк проектировании нефтепромыслового оборудования и нефтепроводных систем с целью обеспечения надежности их работы в зимний период експлуатацій;-в возможности предсказания критических ситуаций, которые могут привести к авариям на трубопроводах.

На защиту выносятся:

положение о возможности представления вязкоупругих.суспензий в рамках реологической модели вязкоупругости с внутренними осцилляторами;

математическая модель волновых процессов в вязкоупругих суспензиях в трубах;-..''

резулыаты дисперсионного анализа волнового уравнения;

результаты численных экспериментов по исследованию влия-

ния реодинамических свойств суспензий на волновые процессы прг? течении их в трубах.

Достоверность полученных результатов. Построение матенати-ческой модели процесса распространения волн в суспензиях в трубах базируется на фундаментальных положениях механики сплошных сред. Характер решения волновых задач при соответствующих реологических коэффициентах совпадает с известными результатами по распространению волн в идеальных и вязких жидкостях. Сравнение полученных результатов по распространению ударных вслн в суспензиях с известными экспериментальными данными других авторов показывает их качественное совпадение.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на объединенном семинаре отдела "механики многофазных сред" ИШіСС АН УзССР; на ІУ Всесоюзной конференция по механика аномальных систем (Баку, 1986 г.); на У Всесоюзной школе молодых специалистов "Современные проблемы теплофизики" (Новосибирск, 1988 г.); на Республиканской научно-технической конференции "Механика жидкостей и многофазных сред" (Ташкент, 1988 г.); на Всесовзном семинаре по совремзнныи проблемам нефте-газопромысловой механики (Баку, 1988 г.); на Республиканской конференция "Механика сплошных сред" (Ташкент, 1989 г.); на научном семинаре кафедры Прикладной математики « физики БашГУ (Уфа, 1991 г.); на УП Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (їіосква, 1991 г.).

Объем работы составляет 143 страницы", в том числе 110 страниц машинописного текста и 43 рисунка. Список литературы содержит 91 наименование.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения.и списка использованной литературы.