Сұйықтың кеуекті изотропты ортадағы фильтрациясын модельдеу және зерттеу

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4

1 КЕУЕКТІ ОРТА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6

1.1 Кеуекті орта ұғымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6

1.2 Кеуек ортаның өткізгіштігі. Дарси заңындағы тұрақтылық ... ... ... ... ... 8

1.3 Сұйық қозғалысының дифференциалдық теңдеуі ... ... ... ... ... ... ... ... . 11

2 ЕСЕПТІҢ ҚОЙЫЛЫМЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15

2.1 Есептің қойылымын аппраксимациялау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15

2.1 Нәтижелерді бейнелеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 17

2.2 Нәтижелерді салыстыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20

ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 23

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 24

Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
Бұл дипломдық жұмыстың мақсаты жер астындағы сұйықтардың кеуекті орта арқылы сүзілуінің моделін зерттеу. Мұндағы кездесетін мәселелер, ол құмның өткізгіштігі, сұйықтың сүзілуі, қысымның таралуы. Есептің негізінен қолданатын жерлері: мұнай өндіру саласында, уран өндіру саласында, жер асты байлықтарын өндіруде қолданылады.
Өткізгіштігі жоғары кеуекті ортада сұйыққа аз қысым бере отырып, керекті шикізатты мол түрде өндіріп алынады. Ал егер өткізгіштігі нашар кеуекті орта болатын болса, онда өнімді сұйыққа көп қысым беріп өндіруге тура келеді. Оған кететін шығын салыстырмалы түрде өте көп. 1,а-суретте өткізгіштігі жоғары, ал 1,б-суретте өткізгіштігі нашар кеуекті орталардың мысалдары келтірілген.
1. Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Движение жидкостей и газов в природных пластах.- М.: Недра, 1984. -211 б.
2. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде.- М.: О Г И 3, 1947. -244 б.
3. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде.- М.: Ижевск, 2004. -628 б.
4. Басииев К. С., Кочина И. Н., Максимов В. М. Подземная гидромеханика.- М.: Недра, 1993. -416 б.
5. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа.- М.: Наука, 1970. -904 б.
6. Джеймсон Э., Мюллер Т., и др., Численные методы в динамике жидкости. - М.: Мир, 1981. -408 б.
7. Жумагулов Б.Т., Ажиханов Н.Т., Қуатбеков Б.Н.,Темиров Б.М. О численном решений трехмерной задачи фильтрации в неоднородной пористой среде.// Поиск. серия естественных технических наук. №3, 2005г. 221-224б.
        
        Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
әл-Фараби атындағы қазақ ұлттық университеті
___________
Кафедра меңгерушісі ________________ ... ... ... ... ... 050603 -
Орындаған ______________________ Рахымжанов С.М.
Ғылыми ... ... ... А.Ж.
ф.-м.ғ.д., профессор
Норма бақылаушы ______________ ... ... ... ... ... ... үш ... жиырма жеті бет, он сурет, үш кесте, ... және ... ... тұрады.
Зерттеу объектісі: сұйықтың кеуекті изотропты ортадағы қозғалысын зерттеу.
Жұмыстың мақсаты: Сұйықтың ... ... ... ... ... және ... ... кешен құру. Алынған есептеу нәтижелерін тәжірбиелік деректермен салыстырып, қорытынды жасау.
Зерттеу әдісі: сұйықтың кеуекті ортадағы қозғалысы кезіндегі жылдамдығы мен ... ... Visual Studio ... ... ... ... ... орта, изотроп, сүзілу.
Мазмұны
КІРІСПЕ ...................................................................................................................... 4
1 КЕУЕКТІ ОРТА ...................................................................................................... 6
1.1 Кеуекті орта ұғымы ..................................................................................... 6
1.2 Кеуек ортаның өткізгіштігі. Дарси заңындағы тұрақтылық ... ... ... ... ... ... ................................. 11
2 ЕСЕПТІҢ ҚОЙЫЛЫМЫ ..................................................................................... 15
2.1 Есептің қойылымын аппраксимациялау ................................................. 15
2.1 Нәтижелерді бейнелеу .............................................................................. 17
2.2 Нәтижелерді салыстыру ............................................................................ 20
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... тізімі .......................................................................... 24
Қосымша ................................................................................................................... 25
Шартты белгілер:
Re - Рейнольдс саны
d - кеуекті арналардын диаметрі
k - өткізгіштік коэффициенті
u - тұтқұрлық ... - ... ... қысымның өзгерісі
L - резервуардың ұзындығы
Q - судың шығыны
S - құмның бетінің ауданы
V - судың жылдамдығы
ρ - ... ... - ... ... - ... ... ... жұмыстың мақсаты жер астындағы сұйықтардың кеуекті орта арқылы сүзілуінің моделін зерттеу. Мұндағы кездесетін мәселелер, ол құмның өткізгіштігі, сұйықтың сүзілуі, қысымның ... ... ... қолданатын жерлері: мұнай өндіру саласында, уран өндіру саласында, жер асты ... ... ... ... ... ортада сұйыққа аз қысым бере отырып, керекті ... мол ... ... ... Ал егер өткізгіштігі нашар кеуекті орта болатын болса, онда ... ... көп ... ... ... тура келеді. Оған кететін шығын салыстырмалы түрде өте көп. 1,а-суретте өткізгіштігі жоғары, ал 1,б-суретте ... ... ... ... ... ... ... - Кеуекті орталар
Біртекті ортада (құм, топырақ, ұсақ тас, т.б.) ... ... ... ... ... ... ... бірдей.
u=-k∇р
Дарси заңындағы k - өткізгіштігі тұрақты болады.
Егер орта біртексіз ... яғни ... құм, ... тас ... ... онда ... ... жерінде сұйықтың таралу бағыты, жылдамдығы әр түрлі бағытта болады. Дарси заңындағы k - ... ... ... ... ... k=kx ... ... сурет - Өткізгіштігі әр түрлі орталар
Дарси заңын қолдана отырып изотропты құм үшін және бірқалыпты сұйықтың ... ... ... қорытып шығару керек. Есеп аналитикалық жолмен шешіліп, моделі жасалынды. Нәтижелері Tecplot программасында ... Оны ... ... ... ... салыстырып, айырмашылықтары мен ұқсастықтары байқалды.
Есептің Дарси заңымен ... ... ... Ол ... орта үшін ... k - ... коэффиценті, u - жылдамдық, p - қысым.
Судың және сұйықтың ұңғымадағы радиальды және радиальды емес ... ... ... ... фильтрациясы, сұйықтың кеуек ортадағы үш өлшемді ағыны, ұңғыманы жасау және жасамау ... білу ... ... ... ... ... ... ескеруді қажет етеді.
Кеуекті ортаның құрамына қарай өткізгіштігі әр түрлі болады. Осы ... ... ... орта ... ... ал ... - су ретінде қарастырылды. Құмның көлемі - 0,1 м3, ал ... 0,6-2 мм. ... ... жер асты ... ... ... ... КЕУЕКТІ ОРТА
1.1 Кеуекті орта ұғымы
Кеуекті ортаны цементтелмеген құм, топырақты қарастыруымызға болды. Мұндай ... құм және ... ... ... әр ... ... ұяшық және ұяшық кеңістігі жасаушы пішіндегі немесе ара қашықтықтары шексіз мөлшерде болады. Әрбір осындай ұяшық жіңішке ... ... ... ... ... бір бірімен аралық каналдар арқылы толығымен байланысқан күрделі ұяшықтар жүйесін құрайды. Осы ... ... осы ... ... қозғалады. Бір бірімен тығыз байланысқан көптеген майда ұяшықтардан тұратын идеал борпылдақ орта қарастырып жатқан заттың гидродинамика ... ... ... ... Гидравликаның қиындығы су өтпейтін қабырғалармен шектелген ашық каналдарға қатысты. Ал бұл жерде көптеген ұяшықтарды байланыстыратын, ... ... су ... ... ... яғни ... ... жүйемен жұмыс жасаймыз. Борпылдақ өткізгіш ортаның фундаменталды ... де ... ... ... ... ... немесе капилляр байланысушы ұяшықтарға эквивалент екенін есте ұстаған жөн. Алайда борпылдақ ... ... ... бір ғана ... ... кесе ... ... бірнеше элементтерден тұруы мүмкін. Капилляр трубада не трубкада ... ... ... ... ... ... ... ол парабола бойымен үлестіріледі. Ең үлкен жылдамдық каналдың ось сызығына сәйкес келеді. Борпылдақ заттан тұратын сызықтық жүйеде жекелеген ұяшықтың жылдамдық ... да ... ... Ал егер ... орта ... ... ... қарастырсақ ол тұрақты болады.
Ғылыми әдістемелік тұрғысынан қарағанда ... ... ... бар ... сүзгілеп тазарту үрдісін сипаттайтын көрсеткіштердің ішінде оның гидравликалық жағын бөліп жеке қарастырудың ... ... ... ... ... ... ... ішімен сүзіліп ағу (фильтрация) үрдісі жатқаны белгілі. Құйма бөлшектер жасау өндірісінде құю жүйесінің арнасына орнатылатын сүзгі сұйық металл ағынын тежеу ... құю ... бұзу ... ... іске ... ... алудың өзін екіталай мәселеге айналдырады. Осыдан сүзгілеу үрдісінің жылдамдығы C ... ... ... ... орынға шығып отырған көрсеткіш екенін көреміз.
Сүзгілеу жылдамдығы екі түрлі әрекетімен маңызды болады. Біріншіден, сүзгілеу жылдамдығының сүзгінің металл емес ... ... ... ... ... бар. Бұл ... ... қарастырғанда зерттеушілер екі түрлі пікірге ойысады. Біреулері сүзгілеу жылдамдығы төмен болса кірінділердің тұтылу үрдісі жақсара түседі десе, ... оған кері ... ... ... ... топтағылардың саны көбірек. Екіншіден, сүзгілеу жылдамдығы металды құю ... ... ... ететінін білеміз. Ал, құю жылдамдығы болса артық-кемі жоқ белгілі бір оңтайлы шамада болуы керек екені мәлім.
Сүзгі кедергісінің ζс ... ... ... ... ... мен кеуек арналардың өлшемі немесе диаметрі dтес. Ең көп қолданылатын көбіккерамикалық сүзгілердің (1,а - сурет) ішкі арналарының белгілі бір ... ... мен ... жоқ, бұралаң-қалтарыстары көп және тарылып-кеңейіп отырады. Орташа есеппен алғанда кеуек арналарының бір қуысы мен екінші ... ... ... ... үш ... ... 1270, 760 және 560 мкм ... 1,27...0,56 мм құрайды [6]. Кеуек қуыстарының өлшемі 0,83-тен 2,5 мм-ге дейін өзгереді.
Ұялы сүзгі торлардың (1,ә - ... ... ... ... ... ... ... немесе призма түрінде орындалады да орналасу жиілігі 1 см2 аумағында 8-ден 64-ке дейін, ал ең ... ... ... 1мм ... ... ... ... 5 мм-ден үлкен сүзгілер де кездеседі (1,г - ...
3 ... - ... орталардың түрлері
Сүзгілеу кезіндегі металл ағысын сипаттайтын маңызды гидравликалық көрсеткіштің бірі - ағын режімі. Сүзгілеу режімі турбулентті болғанда майда ... ал ... ... ірі ... мен ... қабықшаларынан тиімді тазартуға жағдай жасалатыны айтылған. Балқыма бойында кірінділердің майдасы мен ірісі ... ... ... және ... ... ... жататын өтпелі режімді пайдаланған ұтымды болады деп көрсетеді. Сүзгілеу үрдісі ламинарлы ... өтуі үшін ... ... өте аз ... керек, Re < 2...10. Бірақ, оның нақты шамасы Re = 45...700 екені бұл режімнің мүмкін еместігіне нұсқайды. Оған қоса ... ... ... ... ... тосын өзгерістер көп болатыны белгілі.
Сүзгілеу режімінің ламинарлықтан алшақ болуы зерттеулер бағытын түбегейлі өзгертетін жәйт екенін басып айтқан жөн. ... ... ... ... ... ... жаппай қолданып жүрген Дарси заңы тек қана ламинарлық ... арна - лып, ... ... ... арын ... ағын жылдамдығының бірінші дәрежесіне пропорционал деп есептейді. ... ... ... құю ... ағын ... үлкен, жергілікті кедергілер бір-біріне жақын орналасқандықтан онда әбден дамыған турбуленттік режім ... ... ... ... ... ... үлкен олқылықтарға апарады. Құю жүйесіне қойылған сүзгі ағын жылдамдығының екінші дәрежесіне пропорционалды арын шығынын береді деп күту ... ... ... ортаның өткізгіштігі. Дарси заңындағы тұрақтылық
Біз мұнда градиенттік қысымның табиғи пропорционалдық ... және ... ... ағыстық жылдамдығын қарастырамыз және екінші түрдегі зерттеуге шолу береміз. Сызықтық жолдағы қысымның графиентін dpdx арқылы және ... ... v ... белгілеп, тұрақтылықты мынадай қатыс арқылы көрсетуге болады:
v=constdpdx ... ... ... ... (1) ... тұрақтылық мына көрсетілген теңдеу арқылы анықталады:
v=constd2μdpdx ... d ашық ... ... ... ... ... болып табылады, μ-сұйықтың тұтқырлығы, ал қалған тұрақты өлшемсіз ... ... ... ... ... ... ... орта және сұйық) физикалық элементі, бірінші үшін d ... ... ... және ... үшін ... ... өрнектеледі. Сұйықтың қысымы теңдеуде болмайды, dpdx әртүрлі сұйықта айырмашылығы болады, сондай-ақ газ және сұйық үшін ... ... ... ... ... ... ағыстың өлшеусіз параметрін қамтуы керек, тек қана кеуек ортаның геометриялық қасиеті қарастылады, ... ... ... ... ... ... Бір уақытта, түйіршік ортаның бөлінуі оның өлшеміне қарай анықтамасына енеді.
Бұдан, кеуек ортаның және сұйықтың тұтқырлығы табиғаттағы нақты білімі (1) теңдеудегі ... ... мәні ... ... ала білуді шешуі тиіс. Тәуелділік анықтамасы, эффективті соңғы білім көмегімен алуға болады, көптеген зерттеулерге көмегі тиеді. Барлық тұжырымдардың ортақ гертасы, ... ... ... ортасының қандайда бір орта диаметрінің квадратына сәйкес өзгеруі керек, яғни шарты (2) теңдеуге қажетті. Бұл ... кең ... ... Слихтердің классикалық анализдерінен бастап, шар өлшемдеріне сәйкес жекелеген ұқсас арқылы ағысы есептелген Пуазейлдің негізгі заңындағы жекелеген формадағы және кеуектің ұзындығындағы ... ... ... Льюнс және Бэрнестің кең көлемді тәжірибелерінде. Соңғы тәжірибе әртүрлі ... ... ... ... жасалған, бірлік графигіндегі сызықтың Рейнальдс санына қатысты өзгеріс береді.
Жүргізілген зерттеулерде толық мүмкін емес нәтижеге жету ... ең ... ... ауқымдағы ақиқаттық пен көзқарастағы мынадай мәселелер: тұрақтыны және (2) теңдеудегі d2 ... бір ... ... ... ... ... толық сұйықтың жылдамдығына қатысты
Жалпы тұрақты, кеуек ортаның динамикалық формадағы ламинарды қозғалыстағы сұйықтың таратушысы ретінде ... k ... ... ... және ... ... Ол 1/ μ ... қабылданады немесе немесе - немісше, немесе және (2) теңдеуде соңғы нәтижеде, мынадай түрге ие болады: ... ... ... ... ... ... ... тұтқырлығының көлемі бірге тең, кеуекті ортаның ауыспалы қимасы арқылы өтеді, бірге тең, яғни ... ... ... ... ... яғни бірге тең. Бұл тұрақты тек қана ортаның ... ... ... және ... ... ... емес.
Өткізгіштің өлшемі, (2) және (3) теңдеулерде салыстырмалы түрде ... ... ... ... немесе:
k=[L2] ... ... k үшін μ k-дан ... және 2 ... көзі ... ... ... өрнектеледі. Біртекті сұйықтың барлық түрі үшін және ығыстырғыш энергия көзінің барлық түрі үшін ... ... ... ... ... ... графитациялық қысым, репрессиялар немесе олардың комбинациялары, практикалық көзқараста ықшамдауға ... k ... ... ... ... ... басқа және жұмысшылар агенттігі. Инженерлік облыстағы қаруы, ... ... ... сүзілуіне, техникалық милорацияда судың канал және орлар арқылы сүзілуі немесе кез келген ортадағы сұйықтың біртекті қозғалысы кеуек орта ... ... ... күші ... ... ... ... қысым градиенті гидравликалық градиент арқылы толық өрнектеледі. Бұл ... ... ... ... ... ... су, оның ... температураның өзгеруін есептеуде, cондай-ақ өткізгіштіктігіде қоса алынған. Онда Дарси заңын мындай формада жазылуыда мүмкін:
v = kμdpdx = ... = kdhdx ... ... ... және dhdx - ... ... коэфиценті сәйкес бастапқы Дарси формуласындағы с тұрақтысына және күрделі жүйенің өткізгіштігін анықтайды: кеуек орта және ... ... ... ... ... ... ағыстың проблемаларынан өзгешеленеді.
Өткізгіштің кеуек ортаның құрылымдық ерекшелігіне ... ... ... ... ... ... ... түйіршіктің өлшеміне бөлінеді, түйіршік формасына және цементтелген дәрежесіне, тәжірибелік көзқараста ... ... кез ... ... құм ... ... шектелген облысына байланысты ақиқат. Мысалы, алдын ала анық, кеуек. k өлшемінің шешуші факторы болмайды. Егер алатын болсақ, ... орта қуыс ... ... ... ... және ... ... ішкі бірігуге жол бермейді, онда кеуектік күрделі түрде өткізгіштік өлшеміне енеді. Басқа жағынан, құмның ... ... ... ... ... ... егер ортаның кеуектігі тұрақы болып қалатын болса, берілген жағдайда ... ... ... ... ... ... және ... зерттеулерінде, кейбір үлгілерінде d-ның мәні 2% ғана ерекшеленеді. k мәнін қабылдалуы, өзара 45 рет ... бар. Осы ... ... ... ұқсас наблюд-ң арасындағы басқа берілгендерді оңай анықтауға болады. ... ... ... ... қиын ... ... болады, оны есептесу құмның өткізгіштігіне кері әсерін тигізеді. Бұл жеткілікті 3 ... ... Хоу ... ... ... ... балшықты байланысының құрамының жалған өзгеруі мәнде оқылады, балшықты жердің тұрады.
Кесте 3
Мағынасын біріктіру, %
Кеуектік, %
Өткізгіштік, дарси
5,6
46,2
375
10,5
40,2
317
15,0
35,2
243
19,0
32,7
200
22,7
27,4
134
Түйіршіктің орта өлшемі әрбір тақташа үшін 0,787 мм ... ... ... ... мен оның ... арасындағы байланысты болады, түйіршік өлшемінің, түйіршік формасының өзгеруі мен бөлінуін көруге болады. Бүгінгі уақытта, неғұрлым қысқа және эксперимент жолымен ... ... ... ... еңбегі ауқымды ситовым зерттеумен айналысқаннан гөрі, кеуектіктің анықтамасы, ал одан кейін қандайда бір ... ... ... ... ... ... ... да анықтыққа ие болады. Бұл алдағы k ... оңай ... ... ... оның техникасы орнатылған, таза тәжірибелік жағынан жалғасын ... қиын және ... ... ... және ... ... бекітіледі.
Дарси заңы - сүзілу ... су ... ... пропорционалдығы заңы. Бұл заңды алғаш рет тәжірибе жүзінде құмды сүзгідегі су ... ... ... ... инженері А. Дарси (1856 жылы) ашқан. Сүзілу кезіндегі тегеурін ... ... ... түзу ... ... ... заңы ... түзу сызықты заңы деп те аталады. Дарси заңы ағынның ламинарлық режімі ... ... ... ... сүзілу заңы Дарси заңы бойынша сүзілу жылдамдығы (v) ... ... (i) ... тура пропорционал: v=ki мұндағы k -- көлбеуі бірге тең жағдайда сан жағынан сүзілу ... тең ... ... ... ... ... ... k-ның сандық мәні топырақтың сипатына және ең алдымен оның кеуектерінің шамасына тәуелді. Дарси заңының Дюпон формуласынан ерекшелігі сол: ... кез ... ... (бірқалыпты немесе күрт өзгеретін) сүзілу аймағындағы кез келген ... ... ... ... ... ... ... теңдеуі
Қозғалыс заңы ретінде Дарсидің сызықты фильтрация заңын алып, кеуекті ортадағы флюидтердің фильтрациясын қарастырайық:
Q=kηρg∆HLΩ ... ... ... (1.7) ... заңы ... ... жазылған, яғни қимасының ауданы тұрақты немесе үлгі үшін, мұндағы, ∆р* - L ақырлы ұзындығында келтірілген қысымдардың ... ... ... ауданы айнымалы түтікшесі үшін Дарси заңы түтікше бойында дифференциалдық формада жазылады.
Біріншісі есептеудің ... ағын ... ... s қашықтықта, ал екіншісі біріншісінен ∆s қашықтықта екі қиманы бөліп алайық (4-сурет). Флюид қозғалысы s координатасының өсу бағытында ... S ... ... келтірілген қысымды р*(s,t) арқылы, ал s+∆s коодинаталы қимада р*(s+∆s,t) арқылы белгілейік. (1.7) ... ... ... аламыз:
w=kηp*s,t-p*(s+∆s,t)∆s ... ∆s-->0 ... ... ... ... - Ағыс ... формуласының оң жағындағы теріс таңбасы келтірілген қысым сұйық қозғалысымен төмендейтін болғандықтан пайда болды, яғни ... ... ... ... dp*ds< ... ... k өткізгіштігінің қарастырылып отырған нүкте төңірегіндегі барлық бағыт бойынша тұрақты болатын изотропты орталар үшін дұрыс. ... ... ... ... ... кезде өткізгіштік жалпы алғанда өзгеруі мүмкін, сондықтан k=k(х,у,z) (изотропты біртекті емес пласттың ... ... x, y, z ... ... ... Егер координата осьтері маңындағы бірлік векторларды i, j, k ... ... онда ... ... векторын келесі түрде жазуға болады:
w=iwx+jwy+kwz ... оң ... dp*/ds ... қысымның градиентін көрсетеді, яғни др*/дх, др*/ду, дp*/дz құраушылары бар вектор:
gradp*=idp*dx+jdp*dy+kdp*dz ... ... ... осьтеріне проекциялар ретінде:
wx=-kηdp*dx ... ... ... z осі ... ... бағытталған болса, онда р*=р+pgz және қозғалыстың дифференциалдық ... мына ... ... ... ... ... векторлық формада
w=-kηgradp+ρg ... ... ... заңы ... ... ... дифференциалдық теңдеулерін қарастырайық
Da=wηk∆pL=wηLk∆p ... ... ол ... ... ... s - ... қозғалысы кезіндегі ағын сызығының бойынан алынған координата.
Векторлық түрде екі мүшелік заң ... ... мына ... ... ... ... ... ... емес ... ... ... фильтрациясы кезінде, сонымен қатар өте аз жылдамдықты фильтрация ... ... заңы орын ... Ол ... ... ... басталатын γ шекті градиентінің бар болуымен ерекшеленді. Векторлық түрде ... ... ... заңы өлшемділік теориясынан шығарылған және (1.18) түрде болады:
-gradp=ηkw+γww ... ... ... ... ... ... ... қойылымын аппраксимациялау
Дарси заңымен өрнектелетін теңдеуді қарастырамыз. Ол кеуекті орта үшін ... ... ... k - өткізгіштік коэффиценті, u - жылдамдық, p - қысым.
Осы теңдеулер жүйесі арқылы біз ... және ... ... теңдеуді (2 ) теңдеуге қолданып, келесі түрдегі ... ... ... ... аламыз. (3) теңдеуді цилиндрлік координаталар жүйесінде жазатын болсақ, ол мына түрде болады:
dFzdx+1rddrrFr=0 ... ... ... Ал φ ... туындысы 0-ге тең болады. Сондықтан оны қарастырмаймыз.
Орындарына қоя отырып:
ddx(kdpdz)+1rddrr⋅kdpdr=0 ... ... k=const деп ... ашып ... ... ... ... k-дан құтыламыз.
(5) теңдеуді Эйлер әдісімен аппроксимациялаймыз.
1rddrrPi+1jn-Pijn+1∆r+ddzPij+1n-Pijn+1∆z=0 ... ... ... теңдеуден Pn-лерді теңдіктің бір жағына және Pn+1-лерді теңдіктің екінші жағына шығарамыз.
Pijn+1=2r∆r2+∆r∆z2+2r∆z2r∆r2∆z21rPi+1jn∆r+Pi+1jn+Pi-1jn∆r2+Pij+1n+Pij-1n∆z2 ... ... кез ... программалау тілінде модельдейміз. Осы теңдікті шеше отырып ... ... Ол үшін ... ... және шекаралық шарттарын енгіземіз. Сол шарттар арқылы ... ... Одан ... ... ... жылдамдықтарды табамыз. Ол мына теңдікпен өрнектеледі:
uij=kμ∆rPi+1jn-Pijn+1 ... ... және ... ... ... кейін, нәтижесін арнайы соларды есептейтін программада коре аламыз. Онда ол график ретінде көрсетеді.
Осы графикті эксперимент ... ... ... Салыстыра отырып, екеуінің қаншалықты дұрыс немесе қаншалықты бұрыс екенін байқаймыз.
2.1 ... ... ... Visual Studio ... ... оның ... алынды. Нәтижесі арнайы Tecplot программасында көрсетілді. Ол программада нәтиже график түрде болады. Бұл нәтижелердің барлығы бірдей қысымда, әр ... әр ... ... ... ... аз уақыт ішіндегі қысымның таралуы бейнеленген. Байқап тұрғандарыңыздай қысымның өзгерісі баяу. ... ... ... ... ... аз немесе көп екенін білдіреді. Ең көп қысымның мәні қызыл ... ... Одан ... ... түс, оның мәні ... түстің мәніне қарағанда аздау. Солай солай түстің өзгеруіне байланысты қысымның мәндері азая береді. Ең аз ... көк ... Онда ... шарт бойынша берілген қысымның мәніне ие.
Мұндағы біз ... ... ... ... ... ... жүйесі. Бұл суретте қысымның таралуы rOz жазықтығы бойынша көрсетілген.
5 сурет
6-суретте алдынғыға қарағанда сәл көп ... ... ... ... ... ... Бұл ... алдынғыға қарағанда қысымның таралуы біршама көп. Бірақ бастапқы қысым сол күйінде қалады.
6 сурет
7-суретте де алдынғыға қарағанда сәл көп ... ... ... ... таралуы бейнеленген. Бұл жерде қысымның таралуы едәуір көп.
7 сурет
2.2 ... ... ... ... ... ... нәтижемен салыстырылды. Сандық әдіспен шешкенде, бастапқы қысымды ретінде эксперимент жүргізілгендегі берілген бастапқы қысым қолданылды. Сол бастапқы ... ... ... ... ... ... жердегі қысымдар табылды. Сол табылған қысымның нәтижесімен график тұрғызылды. Ол ... 8 ... ... ... бастапқы қысым шамамен 101410 Па ретінде алынды. Шығатын жерінде қысым шамамен 100470 Па ... ие ... ... ... ... ... бергеннен кейін кеуекті орта арқылы өткендіктен қысымның мәнінің тез төмендеуі байқалады.
8 сурет
Эксперимент ... ... ... ... ... 9 ... бейнеленген. Сандық әдіс арқылы алынған графикпен салыстырғанда қысымның таралуы тез төмендемейді. Эксперимент пен сандық әдіс ... ... ... ... олардың қарастырылып отырылған аумақтың орта жерлерінде айқын байқалды.
9 суретҚорытынды
Қорыта келгенде дипломдық жұмыс бойынша қойылған талаптардың барлығы дерлік орындалды, ... ... ... ... ... оң ... нәтиже алынды. Есепті Visual Studio тіліндегі моделі жасалып, кеуекті ортадағы судың қозғалысы (жылдамдығы, қысымы) табылды. ... ... ... ... пайдаланып, есеп шешілді. Сандық әдіспен шығарылған нәтижелер, ондағы жылдамдық пен қысымның таралуының аналитикалық ... ... ... ... ... барысында изотропты біртекті құм орта қарастырылды. Ондағы судың қозғалысы зерттелінді. Дипломдық жұмыс ... ... ... ... ... ... тәжірибе жасалынды. Тәжірбие жүзінде табылған нәтижелермен салыстырылып, ұқсастығы анықталды. Есептің сандық шешімі табылып, нәтижесінде сандық әдіс шешімі мен тәжірибелік нәтижемнің ... ... көз ... ... ... ... Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Движение жидкостей и газов в природных пластах.- М.: ... 1984. -211 ... ... Л.С. ... природных жидкостей и газов в пористой среде.- М.: О Г И 3, 1947. -244 ... ... М. ... однородных жидкостей в пористой среде.- М.: Ижевск, 2004. -628 б.
* Басииев К. С., Кочина И. Н., Максимов В. М. ... ... М.: ... 1993. -416 б.
* Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа.- М.: Наука, 1970. -904 б.
* ... Э., ... Т., и др., ... ... в динамике жидкости. - М.: Мир, 1981. -408 б.
* Жумагулов Б.Т., Ажиханов Н.Т., Қуатбеков Б.Н.,Темиров Б.М. О ... ... ... задачи фильтрации в неоднородной пористой среде.// Поиск. ... ... ... ... №3, 2005г. 221-224б.
Қосымша
Visual Studio тіліндегі моделі
program prog
implicit none
! Variables
integer i,j,n,nr,nz,KK,TT,jk
real epsilon,amax,p0
parameter(nr=100,nz=100,epsilon=0.0001)
real(8),dimension(0:nr):: HR,R
real(8),dimension(0:nz):: ... ... ... ... ... ... i=1,nr-1
do j=1,nz-1
pk(i,j)=p0
pk1(i,j)=p0
enddo
enddo
!PK1=1000000.
!PK=1000000.
AMAX=0
TT=0
!goto 11
KK=0
100 KK=KK+1
AMAX=0
do j=0,nz
k(1,j)=1.d-8/0.089
!if(j>20.and.j30.and.jAMAX) AMAX=ABS(PK1(I,J)-PK(I,J))
ENDDO
ENDDO
78 do i=0,nr
pk1(i,0)=pk1(i,1)
pk1(1,nz)=pk(1,nz)
if(i.ne.1)pk1(i,nz)=pk1(i,nz-1)
enddo
do j=0,nz
pk1(0,j)=pk1(2,j)
! pk1(0,j)=1000000. !+(z(nz)-z(j))*10000.
pk1(nr,j)=p0
enddo
do j=1,NZ-1
i=1
jk=1
!if(i==2.and.j>30.and.jAMAX) AMAX=ABS(PK1(I,J)-PK(I,J))
ENDDO
PK=PK1
if(mod(kk,200)==0)then
write(*,*)'kk=',kk,'amax=',amax
write(out1,'(i7)') kk
open(48,file='pk'//out1//'.dat')
write(48,'(a43)') 'VARIABLES="r","z","P","k","ur","uz"'
write(48,'(a18,i6,x,a2,i6)') 'ZONE T="STREAM" I=',Nz,'J=',Nr
do i=0,Nr-1
do j=0,Nz-1
write(48,'(4d19.5,2x,4d19.5,2x,4d19.5,2x,4d19.5,2x,4d19.5,2x,4d19.5)') ... ... GOTO ... do ... j=1,nz-1
jk=1
if(i.ne.0)ur(i,j)=-k(i,j)*(pk(i+1,j)-pk(i,j))/hr(i)
uz(i,j)=-k(i,j)*( (pk(i,j+1)-pk(i,j))/hz(j))
if(i==1)write(*,*)ur(i,j),pk(i+1,j)-pk(i,j)
enddo
!read(*,*)kk
enddo
ur(0,0:nr)=-ur(2,0:nr)
open(48,file='last'//out1//'.dat')
!write(48,'(a43)') 'VARIABLES="r","z","P","k","ur","uz"'
!write(48,'(a18,i6,x,a2,i6)') 'ZONE T="STREAM" I=',Nz+1,'J=',Nr+1
do i=1,Nr-1
!do ... ... ... ... any key to ... program prog
Armfield құрылғысының құрылымы және оның нәтижелері
8-сурет
1-резервуар, 2-құрыштан жасалынған қаңқа, 3-төрт реттегіш тiректері, 4-екi тәуелсiз су ... ... ... ... 6-екі ... ... 8-тегістікті өлшейтін аспап, 9-екі сукелетін клапан.
Оң жақ ұнғымадан су жіберіліп, сол жақ ... ағу ... ... ... ... ... ... кеуекті ортадағы қозғалысын зерттеу. Оны Armfield жер асты ... ... ... ... ... құрылғыға көлемі 0,1 м3, өлшемі 0,6 - 2,0 мм құм қолданылады. Суды оң жақ ... ... ... ... 19-ші ... ең ... қысым болады. Ал 4, 5, 6, 7, 8, 9-шы монометрлердің көрсеткіші бірдей, себебі бұл монометрлер ... бір ... ... ... Ал 1-шы монометрде ең төменгі қысым болады, себебі 1-шы монометр судың шыға берісінде ... ... 2. Әр ... ... ... ұңғыма ашық кездегі конустың пайда болуын анықтау
Мақсаты: екі ұңғыманы ашып конус типті көріністі анықтау.
Оны Armfield жер асты ... ... ... ... ... ... көлемі 0,1 м3, өлшемі 0,6 - 2,0 мм құм ... Бұл ... 3, 10, 4, 7-ші ... ... бірдей болады, себебі бұл монометрлер ұңғыманың айналасында бірдей қашықтықта орналасқан. ... ... ... ... бір ... ... кездегі көрсеткіші. Бұл манометрлерден екі ұңғыманың айналасындағы судың конус тәрізді ағуын байқаймыз.
10 сурет
Кесте 3. Әр ... ... ...

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 16 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Тұтқырлы пластикалық сұйықтың керек ортадағы қозғалысын жылжымалы шекарасы бойынша сандық зерттеу34 бет
Өтімділік 21 бет
"Гетерогенді және өзгермелі ортадағы сұрыптау"4 бет
1. қ.р. және тағам өнімдерінің ғылыми мекемелері 2. тағам өнімдерін модельдеудің математикалық әдістерін қолдану5 бет
3d max, Объектілерді модельдеу20 бет
3D studio MAX көмегімен объектілерді модельдеу21 бет
OpenFOAM пакетің қолданып, көпфазалы ағындарды модельдеу22 бет
Азық- түлік өнімдерінде математикалық модельдеу әдісін қолдану7 бет
Алматы қаласының жағдайындағы Drosophila мelanogaster популяциясындағы особьтарға морфологиялық анализ жасай отырып қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін бағалау20 бет
Аналитикалық модельдеу. Имитациялық модельдеу9 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь