Файл: Потери давления в трубопроводе при турбулентном течении неустойчивых эмульсий.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Анализ результатов расчетов показал, что для возникновения эффекта расслоения потока важно не только значение расхода Q или диаметра трубы D, а значение комплекса Q/D/D в целом. В обоих вариантах имело место расслоение потока, если значение комплекса было меньше определенной величины, зависящей от обводненности нефти. Поскольку комплекс с точностью до постоянного значения коэффициента есть не что иное, как скорость потока, то тем самым правомерно признать существование критической скорости. Причем, последняя существенно зависит от обводненности нефти. Характер зависимости представлен на рис. 2 (кривая 2). Особенно существенное изменение критической скорости имеет место в области низких значений обводненности. Так, при изменении обводненности от 1 до 10% значение критической скорости увеличивается с 0,34 до 0,51 м/с.
Для сравнения на рис. 4 приведены данные, полученные по разным методам (прямая 1) и (кривая 3).
Рис. 4. Нормированная плотность распределения объема дисперсной фазы W по диаметрам капель d: 0 – исходное распределение; 1,2,3 -соответственно в нижней, средней и верхней части трубопровода.
Известные методы не учитывают обводненность эмульсии, зато принимают в расчет разрушенность бронирующих оболочек на глобулах воды.
Практическая ценность кривой 2 (рис. 4) связана с возможностью по заданной обводненности найти значение скорости, при которой наступает расслоение потока с разрушенными бронирующими оболочками на глобулах воды. Это позволяет рассчитать необходимый диаметр трубопровода, пользуясь при этом известным соотношением между расходом жидкости и скоростью течения потока.
Полидисперсная модель дает возможность получить информацию об изменении по сечению потока распределения капель по размерам. Расчеты, выполненные для 10 % эмульсии при диаметре трубы 0,3 м, показали, что в условиях перехода от эмульсионной к расслоенной структуре потока (Q = 32,8 кг/с) наблюдается концентрация крупных капель в тонком слое нижней части трубы. Характер изменения нормированной плотности распределения объема дисперсной фазы по диаметрам капель для различных уровней по высоте потока показан на рис. 4. Для слоя толщиной 1,6 см в нижней части трубы объем дисперсной фазы распределен по фракциям почти равномерно (кривая 1). Для средней части трубы и выше (кривые 2 и 3) происходит обеднение эмульсии каплями крупных размеров. Распределения характеризуются острым максимумом, несколько смешенным в область малых размеров по сравнению с исходным распределением.