Совместная работа центробежного насоса и трубопровода.

В общем случае энергия насоса расходуется на преодоление разности геодезических отметок ж-ти в конце и начале трубопровода (Z₂-Z₁=H_Г,), разности давлений на поверхности жидкости в конце и начале трубопровода и на преодоление гидравлич. сопротивлений в трубопроводе. Т.о. потребный напор для трубопровода определяется выражением:

H_потр=(P₂-P₁)/pg+H_г+h =

=(P₂-P₁)/pg+H_г=Н_ст=А=const f(Q)

λ - к-т гидравлических сопротивлений по длине

l- длина трубопровода

ξ- к-т i-oгo сопротивления

А- площадь внутреннего сечения трубопровода, если он полностью дополнен жидкостью.

H_потр=A+B*Q²

Т.о зависимость потребного напора от подачи на графике изобразится параболой, положение которой будет определяться к-м А, а крутизна к-м В. Графическое изображение H_потр(Q) наз-ся хар-ой трубопровода. Точка пересечения этих характеристик наз-ся рабочей точкой (H_потр=H_разв) системы. Эта точка определяет подачу сис-мы Q и гидросопротивление при данной подаче Рабочей точкой насоса наз-ся точка, опред-я параметры Q-H работы насоса. Рабочая точка насоса должна находиться (для экономической работы) в его рабочей зоне. Если на систему трубопроводов работает несколько насосов, то для опр-ия параметров работы системы необходимо построить суммарную хар-ку всех насосов, точка пересечения суммарных хар-к насосов и трубопровода определит параметры работы системы в целом.

Механические свойства горных пород.

Деформирование – изменение формы и размеров тела под воздействием внешних сил.

При воздействии внешних сил возникают деформации горных пород трех видов:

- упругие (обратимые) – после снятия усилий формы и размеры приобретают первоначальную форму; структура горных пород сохраняется;

- пластические (необратимые) – в отличии от упругих после снятия усилий формы и размеры не восстанавливаются; структура горных пород изменяется. Происходит смещение части кристаллических решеток зерен горной породы по определенным структурным направлениям и плоскостям и перемещение зерен друг относительно друга;

- разрушающие (необратимые) - сопровождаются нарушением сплошности среды (разрыв), вследствие превышения усилий предельных пластичных деформаций. Происходит разрушение зерен горной породы.

   Деформационные свойства горных пород: упругость, пластичность, твердость, прочность на сжатие и растяжение и др. физико-механические свойства. Горные породы подразделяются на:

- упруго-хрупкие,подчиняются закону Гука, деформация в теле возрастает пропорционально создаваемым нагрузкам, при предельных нагрузках разрушаются;

- упруго-пластичные, хар-ся двумя участками деформации (до опред-х нагрузках упругие, при достижении предела упругости возникают пластические деформации);

- пластичные – при любом нагружении остаются остаточные деформации.

σ_п – предел упругости

σ_пп – предел прочности (порода разрушается)

I – область упругих деформаций (обратима)

II – упруго – пластический тип деформаций

3 – пластическая деформация

 

Рис.1. Характеристика горных пород – напряжение (σ) от деформации(ε)

УПРУГОСТЬ – свойство горных пород под воздействием внешних сил после снятия нагрузок приобретать первоначальные размеры и формы. Характеризуется модулем Юнга-Е, коэффициентом Пуассона, коэффициентом объемной упругости пласта.

Модуль Юнга-Е(модуль продольной упругости) – это отношение нормального напряжения(σ) к относительному удлинению (ε) (рис.2)

                        Е= σ/ ε,

где ε = dl / l – отношение изменившейся длины образца под воздействием деформации к первоначальной длине образца.

 σ_x, σ_y, σ_z – нормальные напряжения; σ_Ĩ – тангенциальное напряжение.

Рис.2 Компоненты напряжений в элементе породы

Коэффициент Пуассона (поперечного сжатия) m – характеризует поперечное сжатие при одноосном растяжении к продольному удлинению. Равен абсолютному значению отношения величины относительной поперечной деформации к его относительной продольной деформации.

Коэффициент упругоемкости пласта – комплексный параметр, который введен В.Н.Щелкачевым. Коэффициент ( B ) упругоемкости характеризует упругие свойства горных пород, насыщенных жидкостью. Зависит от состава, строения, свойств горных пород и от давления (сжимаемость сокращается с ростом давления).

B = Bc + m х B ж, где 

m – пористость пласта.

Коэффициент объемной упругости пласта –

 Bc =  1      dVпор                                     

       V   dp   , где V – объем образца породы, dV пор-изменение объема пор при изменении пластового давления на dp .

 При изменении пластового давление изменяется объем пластовой жидкости, коэффициент сжимаемости которой определяется:

  B ж =  1      dV                                     

       V   dp , гдеV – объем жидкости, dV-изменение объема жидкости при изменении пластового давления на dp .

ПЛАСТИЧНОСТЬ. Пластичность - способность горной породы претерпевать остаточные деформации без нарушения внутренней связанности или течь без образования в ней трещин или разрывов. Чем больше в породе фракции с размером

d < 0.01 мм, тем она более пластичная.

ПРОЧНОСТЬ. Прочность – это критическое значение напряжения, при котором порода начинает разрушаться. Прочность зависит от минерального состава горных пород – чем больше кварца, тем больше прочность. Прочность так же зависит от содержания цемента и пористости. Чем больше пористость, тем меньше прочность породы.

ТВЕРДОСТЬ. Твердость способность горной породы сопротивляться внешнему воздействию; обусловлено в основном прочностью кристаллической структуры минералов слагающих горные породы. Обычно твердость определяют по эталонным минералам шкалы Мооса.

СЖИМАЕМОСТЬ. Зависит от состава, строения, свойств горных пород и от давления (сжимаемость сокращается с ростом давления). Характеризуется комплексным параметром В.Н.Щелкачева.

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 605; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!