Сплошная среда

Для понимания особенностей фильтрации жидкости и газа в трещиноватых породах в нефтегазовой подземной гидромеханике рассматри-. вают две модели пород - чисто трещиноватые и трещиновато-пористые (рис. 12.1). В чисто трещиноватых породах (см. рис. 12.1, а) блоки породы, расположенные между трещинами, практически непроницаемы, движение жидкости и газа происходит только по трещинам (на рисунке показано стрелками), т. е. трещины служат и коллекторами, и проводниками жидкости к скважинам. К таким породам относятся сланцы, кристаллические породы, доломиты, мергели и некоторые известняки. Рассматривая трещиноватую породу с жидкостью как сплошную среду, нужно за элемент породы принимать объем, содержащий большое количество блоков, и усреднение фильтрационных характеристик проводить в пределах этого элемента, т.е. масштаб должен быть гораздо большим, чем в пористой среде. Если представить себе блок в виде куба со стороной а = 0,1 м, то в качестве элементарного объема надо взять куб со стороной порядка 1 м. [c.352]

Основное соотношение, определяющее плотность теплового потока в сплошной среде (закон Фурье) [c.103]

Представления об особой, исключительной роли воды во множестве процессов, происходящих в природе, возникли еще в древности и затем часто высказывались на всех этапах развития естественных наук. В прошлом веке, когда геология оформилась как самостоятельная ветвь естествознания и начала брать на вооружение физико-химические и математические методы исследования, геологическую деятельность воды стали рассматривать как двоякую химическую и механическую. Условность такого разграничения была очевидна с самого начала тем не менее до сих пор продолжают появляться работы, в которых механические свойства горных пород анализируются без учета физико-химического влияния среды даже в тех случаях, когда это влияние давно обнаружено. Это связано с тем, что интеграция наук о Земле с различными разделами других естественных наук происходит неравномерно. Так, химическая термодинамика проникла в геологию намного раньше, чем кинетика механика идеализированных сплошных сред опередила физику реального, дефектного твердого тела и т. д. Однако такая очередность, в какой-то мере отражающая возраст отдельных областей фундаментальных наук, никоим образом не соответствует степени их важности для понимания природных процессов. К числу разделов науки, внедрение которых в геологию началось совсем недавно, относится физи-ко-химическая механика твердых тел и дисперсных систем, рассматривающая механические свойства в их взаимосвязи с физико-химическими процессами, протекающими на межфазных границах. [c.84]

Наиболее традиционным методом описания процессов переноса в пористых средах является квазигомогенное приближение, основанное на замене реальной дисперсной среды сплошной средой с эффективными характеристиками. При этом вводятся эффективные характеристики — коэффициенты переноса тепла и массы в объеме квазиоднородного пористого тела, эффективные константы скоростей реакций, причем гетерогенные реакции формально рассматриваются как гомогенные. При этом учет влияния геометрии поверхностей раздела фаз зачастую достигается применением соответствующей упрощенной геометрической модели строения э.ф.о. среды. Однако квазигомогенное приближение в ряде случаев оказывается недостаточно точным. [c.139]

В ходе переноса тепла, сопровождающегося парообразованием, экспериментально обнаружен тепловой пограничный слой, который меняет свою толщину симбатно с ростом размеров парогазового пузыря [166]. Найдено, что этот слой выталкивается растущим пузырем из-за испарения на границе раздела пузырь-сплошная среда и нестационарности переноса тепла за счет теплопроводности окружающей жидкости. Эти процессы приводят к увеличению толщины пограничного слоя вокруг пузыря. [c.158]

Это позволяет в качестве исходного допущения теории фильтрации, так же как и в гидродинамике принять, что пористая среда и насыщающие ее флюиды образуют сплошную среду, т.е. заполняют любой выделенный элементарный объем непрерывно. Это накладывает определенные ограничения на понятие элементарного объема порового пространства. Под элементарным объемом в теории фильтрации понимают такой физически бесконечно малый объем, в котором заключено большое число пор и зерен, так что он достаточно велик по сравнению с размерами пор и зерен породы. Для такого элементарного объема вводятся локальные усредненные характеристики системы флюид - пористая среда. В применении к меньшим объемам выводы теории фильтрации становятся несправедливыми. [c.11]

Хотя законы термодинамики сплошных сред, вероятно, нельзя в полной мере применять к поверхности катализаторов, все же термодинамические данные соединений, существование которых возможно в катализаторе, могут быть весьма полезны для изучения состава катализатора и подбора условий его эксплуатации. [c.95]

Движение частиц в силовом попе. Рассмотрим установившееся движение частиц в однородном силовом поле в неподвижной сплошной среде. Обозначим через g ускорение свободного движения частицы в поле без сопротивления. В частном случае — ускорение силы тяжести. [c.23]

Для того чтобы описать макроскопическое осредненное движение фаз с помощью методов механики сплошных сред, вводятся следующие ограничения. Предполагается, что размер частиц с1 и микроскопический линейный масштаб / гидродинамических процессов, происходящих на уровне отдельных частиц, много больше молекулярно-кинетических размеров, но значительно меньше линейного масштаба I существенного изменения макроскопических переменных и характерного линейного размера аппарата [95, 96], т. е. [c.59]

Здесь u = vjs - скорость сплошной среды Re,, =2R,uJv. Для прямотока и< и Re,, отрицательны. [c.246]

Интенсивность проводимого в полой колонне процесса зависит в первую очередь от создаваемой форсунками суммарной поверхности капель разного диаметра и от времеии их полета в сплошной среде. Она оиределяется также [c.181]

Для сплошной среды характерно влияние следующих факторов (существенно затрудняющих описание полной модели процесса и проведение расчетов) [c.182]

При описании гидромеханики псевдоожиженного слоя независимые переменные, отражающие движение твердых частиц и ожижающего агента, быстро изменяются на участке- пути, сопоставимом с размерами частиц. Между тем, в ряде предложенных уравнений авторы оперируют (с оговорками или без них) сглаженными переменными, характеристики которых усреднены по области, значительно превышающей размер частиц, но малой по сравнению с размерами всей системы. Полученные уравнения описывают движение ожижающего агента и твердых частиц как двух взаимнопроникающих сплошных сред такой метод уже содержит некоторые существенные допущения. Например, для области, по которой усредняется скорость частиц в окрестности данной точки, в действительности существует некоторое распределение скоростей, так что поведение системы, вообще говоря, предопределено характером этого распределения, а не средним значением скорости. Такая ситуация обычна для задач неравновесной статистической механики, причем известно, что описывать движение, используя локальную усредненную скорость, допустимо только в том случае, когда взаимодействие между частицами характеризуется достаточной силой и частотой, чтобы обеспечить квазиравновесное распределение скоростей. [c.75]

Если вязкость (д дисперсной фазы больше вязкости сплошной среды, то [c.144]

Суспензии — дисперсные системы, состоящие из частиц твердого вещества (дисперсной фазы), распределенных в жидкой сплошной среде (дисперсионной фазе). В виде сусиензии применяют [c.145]

Физическая модель движения жидкости. Рассмотрим равновесие движущейся жидкости, непрерывно распределенной в пространстве (сплошная среда). Движение жидкости происходит под действием массовых (объемных) и поверхностных сил. Прн выводе уравнений за основу возьмем второй закон Ньютона, согласно которому сумма векторов всех сил (силы тяжести, силы от гидростатического давления, а для реальных жидкостей — силы трения), действующих на выделенный элемент жидкости, равна произведению его массы на ускорение. [c.276]

Природные жидкости (нефть, газ, подземные воды) находятся, в основном, в пустотах-порах и трещинах осадочных горных пород. Их движение происходит либо вследствие естественных процессов (миграция углеводородов), либо в результате деятельности человека, связанной с извлечением полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией гидротехнических сооружений. Движение жидкостей, газов и их смесей через твердые (вообще говоря, деформируемые) тела, содержащие связанные между собой поры или трещины, называется фильтрацией. Теория фильтрации, являющаяся разделом механики сплошной среды, получила большое развитие в связи с потребностями гидротехники, гидромелиорации, гидрогеологии, горного дела, нефтегазодобычи, химической технологии и т.д. Теоретической основой разработки нефтегазоводоносных пластов служит нефтегазовая подземная гидромеханика, изучающая фильтрацию нефти, газа и воды в пористых и (или) трещиноватых горных породах. [c.9]

Гетерогенно-каталитический процесс как причинно-следственная система. Объект нашего исследования формализуется как сложная физико-химическая система (ФХС), под которой понимается многофазная, многокомпонентная, в общем случае неоднородная сплошная среда, распределенная в пространстве (в пределах рабочего объема аппарата) и переменная во времени, в каждой точке гомогенности которой и на границе раздела фаз имеет место перенос массы, импульса, энергии, момента импульса, заряда при наличии источников (стоков) этих субстанций [10]. [c.31]

Зенкевич О., Чанг И. Метод конечных элементов в теорпи сооружений в механике сплошных сред / Пер. с англ. под ред. Ю. К, Зарецкого. М. Недра, 1974. 320 с. [c.362]

Энергия активации диффузии в сплошных средах возрастает с увеличением размера мигрирующей частицы [см. уравнение (3.85)], для водорода в различных металлах эта величина колеблется в пределах 23—46 кКж/моль, для азота от 80 до 200 кДж/моль [8], поэтому с ростом температуры различие в значениях коэффициентов диффузии водорода и других веществ заметно уменьшается, в частности, при = 900°С для железа имеем Dh = 6,3-10 mV и Dn = 2,3-10 ° м / . [c.117]

В данной главе излагается разработанная в последние годы теория динамического взаимодействия ожижающего агента и твердых частиц в псевдоожиженном слое. В основу этой теории положено представление о псевдоожиженной системе как о двух взаимодействующих и взаимопроникающих сплошных средах-, рассмотрена взаимосвязь теоретической модели с реальной механикой системы. [c.74]

Принцип физичности предполагает применимость физических законов, закономерностей для вскрытия причинно-следственных связей существования и функционирования ГА-техно-логии. Действительно, ГА-технология является продуктом системы знаний машиноведения, физики, механики сплошных сред, акустики, химии, химической технологии и ряда других. Однако все эти области базируются на фундаментальных физических законах. Специфические свойства системы в данном случае есть проявление эффектов 2-го порядка малости. Принцип физичности включает несколько постулатов [c.12]

B. Ф. Юдаевым предложена гидродинамическая теория звукообразования в ГА-технике, основанная на концепции прямого гидравлического удара Жуковского [453]. Физическая модель этой теории сводится к следующему при внезапном прерьтании потока сплошной среды (перекрытие элементов перфорации) голова потока в силу инерции продолжает движение, тогда как его хвост останавливается. В этом случае в зоне перекрытия потока возникает волна разрежения, которая распространяется по ходу потока и, достигнув жесткого препятствия (камеры озвучивания), отражается от него, при этом восстанавливается давление в камере. В результате понижения давления в зоне перфорации ниже порога кавитационного вскипания вблизи активного органа образуется облако кавитационных пузьфьков. [c.32]

Пондеромоторные силы возникают в сплошной среде при наложении на нее акустического поля. К ним относятся силы Бьеркенеса и силы Бернулли (Кенига). [c.165]

Все эффекты и вторичщхе явления в основном определяются тремя особенностями поведения сплошной среды в акустическом поле поглощением средой энергии акустических колебаний, возникновением экстремальных термодинамических условий в поло- [c.48]

Соотношение (2.2) можно переписать в виде /ф = 2а + 1, где — длина дуги, которую пробегает ротор в запертом состоянии. Здесь эта величина назьшается дугой преобразования энергии. Величина этой дуги должна выбираться по некоторым правилам, которые определяются исходя из следующих соображений. При резком перекрытии проходного сечения канала движения потока сплошной среды, согласно теории прямого гидравлического удара Жуковского [391], происходит преобразование кинетической энергии некоторого объема жидкости в потоке в потенциальную энергию упругой деформации этого объема. После завершения этого преобразования начинается процесс релаксации в форме распространения в жидкости ударной волны. Применение этой концепции к единичной прорези ротора дает следующий вьтод длина дуги преобразования должна бьтгь не меньше длины углового расстояния, проходимого ротором, на протяжении которого будет завершен цикл преобразования кинетической энергии объема жидкости, равного объему прорези ротора, в потенциальную энергию упругого сжатия этого объема при перекрытии этой прорези телом статора. Время, в течение которого такое преобразование происходит, назовем временем подготовки прорези к излучению. [c.65]

Сайт процессов переноса массы сосредоточен в диффузионном пограничном слое. Хронопространственная метрика сайта определяется толщиной этого слоя и временем контакта фаз. В зависимости от характера движения потока сплошной среды в зоне контакта фаз различают молекулярный, конвективный и турбулентный механизмы диффузии. [c.160]

Воздействие акустических колебаний на технологические процессы осушествляется по трем основным направлениям вследствие поглощения звука сплошной средой происходит изменение субстанциональных свойств (релаксационные явления на молекулярном уровне) из-за нелинейных эффектов второго порядка инициируются и интенсифицируются процессы переноса на хронопространственных масштабах этих процессов, т. е. на микроуровне морфологической структуры процессов под воздействием явлений первого порядка среда испытывает воздействие как на уровне масштаба потока в целом, так и на уровне его отдельных морфологических компонентов — на макроморфо логическом уровне. [c.162]

Слеттери Д. С. Теория переноса импульса, энергии и массы в сплошных средах.— М. Энергия, 1978.— 448 с. [c.199]

Плотгюсть и вязкость эмульсий зависят от ее состава. Если плотности компонентов эмульсии различаются не более чем на 30 %, то плотность эмульсии принимают равной плотности сплошной среды в остальных случаях среднюю плотность р., эмульсии вычисляют по формуле [c.144]

При эмульгировашш вне зависимости от вязкости компонентов и прн Од 0,3 вязкость эмульсии принимают равной вязкости сплошной среды. Прн других условиях (а,. > 0,3) вязкость эмульсии подсчитывают по следующим уравнениям. [c.144]

Примечание, — номинальный объем сосуда р — рабочее давление в сосуде б — размер твердых частнц, образующих суспензию р) — плотность жидкости (сплошной среды) — плотность твердой фазы внзкость жидкости а — межфазное натяжение жидкостей. [c.289]

Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред / Пер. с англ. под ред. Э. И. Григалюка. Мир, М. 1976. 500 с. [c.361]

В практических целях приходится искать упрощенный метод, позволяющий описать систему уравнениями, аналогичными уравнениям механики сплошных сред для однофазной жидкости, т. е. ограниченнылг числом дифференциальных уравнений в частных производных с соответствующими граничными условиями. Изучению этого вопроса посвящено значительное число работ, в большинстве которых рассматривается зависимость между реологическими характеристиками суспензии и свойствами твердых [c.74]

Уравнение (111,12) получено локальным усреднением уравнений Ньютона для поступательного дЁИжения отдельных твердых частиц без учета их вращательного движения. Отмечалось что последнее может оказывать значительное влияние на реологические свойства суспензий. Оно может быть учтено при описании сплошной среды, если ее рассматривать как структурированный [c.80]

Объемная доля дисперсной фазы составляет обычно 4—12% от свободного объема контактного аппарата. Среднее расстояние между частицами дисперсной фазы равно при этом 1—2 диаметрам частицы (средняя величина). Поэтому принципиально может иметь место взаимное влияние частиц и скорость массопередачи может отличаться от скорости лшссоиередачи между сплошной средой и единичной каплей. [c.246]