Біртексіз аймақты қабат.

Біртексіз қ атпарлары қ абаттың орташа ө ткізгіштіктері.

Біртексіз аймақ ты қ абаттың орташа ө ткізгіштіктері.

Дә ріс. Гидродинамикалық жетілмеген ұ ң ғ ыларғ а қ арай сұ йық тың ағ ыны – ұ ң ғ ы тү бінің тү рлерін моделдеу.

Гидродинамикалық жетілген ұ ң ғ ымалар деп – егер ол ө німді қ абатты барлық h қ алың дығ ы аша алса, сонымен қ атар ұ ң ғ ы тү бі ашық болса, яғ ни барлық ашылғ ан тү бінің жоғ арғ ы жағ ы (тө бесі) сү зілетін жағ дайда айтамыз (1а-сур.).

1. Егер ашық тү бі бар ұ ң ғ ы, қ абаттың барлық қ алың дығ ын h аша алмағ ан жағ дайда, яғ ни тек белгілі бір терең діктегі b қ абатты аша алатын қ абілеті болса, онда оны қ абатты ашу дең геиі бойынша гидродинамикалық жетілмеген(жасалмағ ан) ұ ң ғ ыма деп атаймыз (1б-сур.).

Осы жағ дайда - қ абаттың салыстырмалы ашылуы деп аталады.

И. Козени формуласы арқ ылы қ абатының ашылу дең гейіне байланысты гидродинамикалық жетілмеген ұ ң ғ ы шығ ым анық талады:

(1)

1-сурет. Ұ ң ғ ы тү бінің тү рлері

2. Егер ұ ң ғ ы қ абатты табанына дейін ашса, шегендеуші бағ анасындағ ы арнайы тесік арқ ылы немесе цементтік таста жә не арнайы сү зілгіштер арқ ылы қ абатпен хабар алмасу жағ дайы туса жә не бұ ндай ұ ң ғ ыманы қ абаттың ашылуы мінездемесі бойынша гидродинамикалық жетілмеген (жасалмағ ан) деп атайды (1в-сур.).

3. Кейбір жағ дайда ұ ң ғ ыда жетілмегендіктен екі тү рі де кездеседі:

а) Қ абаттың ашылу дең гейі бойынша

б ) Қ абаттың ашылу мінездемесі бойынша

Қ абаттың ашылу дең гейі жә не мінездемесі бойынша гидродинамикалық жетілмеген (жасалмағ ан) ұ ң ғ ы шығ ымын мына формула арқ ылы есептеуге болады.

(2)

мұ ндағ ы - қ осымша фильтрациялық кедергі, ол қ абаттын ашылуы дең геиі мен ашылу мінездесесі (С₂) бойынша ұ ң ғ ының жетілмегендігімен тү сіндіріледі.

мен – шамалары В.И. Шурова ә дістемесімен анық талады.

шамасының параметірлерінен жә не С₂ шамасының 3 параметрлерден: , , тә уелділік графиктері тұ рғ ызылғ ан; Мұ ндағ ы; n - ашылғ ан қ абат қ алың дығ ының ә рбір метіріндегі перорациялық тесіктер саны; – ұ ң ғ ы диаметірі; – оқ тардың жынысқ а неу терең дігі; - тесіктер диаметрі. Кейде ұ ң ғ ының келтірілген радиусын , туралы тү сінік енгізген қ олайлы, яғ ни жетілдірілген ұ ң ғ ы радиусының шығ ымы, осы жетілмеген ұ ң ғ ы радиусының шығ ымына тең келсе, мынандай болады:

Олай болса (2) – ші формуланы былай ауыстырамыз:

(3)

Кейбір жағ дайда ұ ң ғ ының гидродинамикалық жетілмегендігі ұ ң ғ ының жетілу коэффициенті кө мегімен ескерімді:

(4)

мұ ндағ ы Q – жетілдірілмеген ұ ң ғ ыма шығ ымы, – жетілдірілген ұ ң ғ ыма шығ ымы.

Ұ ң ғ ының жетілдіру коэффициенті мен С шамасы бір-бірімен мына тә уелділікпен байланысқ ан:

(5)

Негізгі ә дебиеттер: Нег. 1[ 69-78]

Қ осымша ә дебиеттер: Қ ос. 3[ 94-99], 5[58-67].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Жетілген ұ ң ғ ыма дегеніміз не?

2. Ұ ң ғ ыда жетілмегендігі қ абаттың ашылу дең гейі бойынша.

3. Ұ ң ғ ыда жетілмегендігі қ абаттың ашылу мінездемесі бойынша.

Дә ріс. Ұ ң ғ ылардың интерференциясы - қ абатта бірнеше ұ ң ғ ылардың ө зара ә серлесу кезіндегі сұ йық тық фильтрациясын моделдеу

Ұ ң ғ ы интерференциясы (ө зара ә серлесу) қ ұ былысы кезінде, ұ ң ғ ылардың бір тобының жұ мыс тә ртібі ө згергенде немесе іске қ осу, токтану ә серінен, сол қ абатты пайдаланып жатқ ан басқ а бір ұ ң ғ ылар тобының тү птік қ ысымы мен шығ ымының ө згеруі жү ріп жатады. Қ айта іске қ осылғ ан ұ ң ғ ылар жұ мыс істеп тұ рғ ан ұ ң ғ ылармен ө зара ә рекеттеседі.

Ұ ң ғ ылардың осылайша ө зара ә рекеттесуі мен ө зара ә серлесу қ ұ былысы интерференция деп атайды.

Сұ йық тық тың жұ тып алатын (бө летін) жазық тық тағ ы нү ктесі – нү ктелік ағ ын (қ айнар кө зі) деп атайық.

Ағ ынды (қ айнар кө зді) ө ндіруші (айдаушы) ұ ң ғ ының центрі деп қ арастыруғ а болады.

Нү ктелік ағ ынның Ф патенциялының енгізіп, оны мына формула арқ ылы анық тауғ а болады:

(1)

мұ ндағ ы;

q=Q/h - қ абат қ алындығ ының бірлігіне келетін ұ ң ғ ы-ағ ынның шығ ымы;

r - потенциал анық талатын ағ ыннан қ абат нү ктесіне дейінгі қ ашық тық; С – тұ рақ ты сан;

(1) формуладағ ы нү ктелік қ айнар кө зі ү шін, q шығ ымы теріс деп есептеледі.

Бірнеше ағ ын кө здері қ абатқ а бірдей ә сер етсе, онда ә рбір қ айнарғ а бө лек патенциал Ф (1) формуламен анық талады.

Ол (2) формулада кө рсетілген. Бү кіл қ айнар мен ағ ынды сипаттайтын патенциал, бір-бірінен тә уелсіз патенциал мә ндерінің қ осындысы арқ ылы есептеледі,

яғ ни

немесе

(2)

мұ ндағ ы .

1. Коректену ө нбойынан (Қ Ө) алшақ татылғ ан қ абаттағ ы ұ ң ғ ылар тобына сұ йық тық ын ағ ыны (1-сурет).

1-сурет. Кө ректену нұ сқ асы қ ашық тық талғ ан қ абаттағ ы ұ ң ғ ылар тобындағ ы сұ йық тық тың ағ ыны (КН).

Қ алың дығ ы h кө лденнен қ абаттағ ы, А , А , … А ұ ң ғ ылар тобы орналасқ ан, ал олардың радиусы r , олар ә ртү рлі тү птік потенциалдармен Ф_сі жұ мыс істеп тұ рады, мұ ндағ ы i = 1, 2, …n.

i – ші жә не j – ші ұ ң ғ ылар центірінін ара қ ашық тығ ы берілген, ол мынағ ан тең = . Қ оректену ө нбойы ұ ң ғ ыдан алыс қ ашық тық та орналасқ андық тан, жуық тап алғ анда, барлық ұ ң ғ ылардан бастап, Қ Ө - ның барлық нү ктелеріне дейінгі қ ашық тық, бә рібір r_к - ғ а тең геріледі. Қ Ө -ндағ ы Ф_к патенциалы берілген деп есептеледі. М қ абатының кез-келген нү ктесіндегі патенциал (2) формула арқ ылы анық талады.

Ал i – ші ұ ң ғ ы тү бінің потенциалы - мынағ ан тең:

(3)

i = 1, 2, … n.

(3) жү йесі n тең деулерден тұ рады жә не қ ұ рамында (n+1) белгісіздері (n – ұ ң ғ ы шығ ымы жә не интегралдық тұ рақ тысы) болады.

КӨ –на М нү ктесін орналастырғ аннан кейін, біз қ осымша тең деуді аламыз.

(4)

(4) тең діктен (3) тең дікті санды тү рде шегере отырып, тұ рақ ты саннан С-тен қ ұ тыламыз жә не n тең деуден тұ ратын мына жү йені аламыз.

Бұ ны шеше отырып, ұ ң ғ ы шығ ымын q -ді есептеуге жең іл жол аламыз, бірақ бұ л жерде ө нбой жә не тү птік - потенциалы берілуі керек.

2. Тү зу сызық ты қ оректену ө нбойы бар қ абаттағ ы ұ ң ғ ығ а сұ йық тың тың ағ ыны.

Тү зу сызық ты КӨ бар жартылай шексіз қ абатта потенциал Фк – ғ а тең, жалғ ыз ө ндіруші ұ ң ғ ының тү біндегі потенциалы Фс тең болады.

q – ді табу керек.

Бұ л есепті шешу ү шін ағ ын ұ ң ғ ының айналы бейнесі КӨ -на қ атысты алымы, ұ ң ғ ы шығ ымын теріс (минус) таң бамен аламыз.

М қ абаттағ ы кез келген нү ктенің потенциалы мынағ ан тең:

(5)

r_к радиусты ұ ң ғ ы қ абырғ асына жә не КӨ - н рет – ретімен М нү ктесін орналастырсақ?

Аламыз

(6)

мұ ндағ ы a – ұ ң ғ ы бастауы мен КӨ арасындағ ы ең жақ ын ара қ ашық тық.

3. Дө ң гелек қ абатта эксцентрлі орналастырылғ ан ұ ң ғ ығ а келетін сұ йық тың ағ ыны.

r_с радиусты дө ң гелек Қ Ө бар, тұ рақ ты қ алың дығ ы h – қ а тең жазық қ абатта Ф_к тұ рақ ты патенциялы қ алыптасқ ан. Дө ң гелек центрінен а қ ашық тық қ а, Ф_с тұ рақ ты патенциалды А₁ ағ ын –ұ ң ғ ысы раноласқ ан.

Қ Ө -на қ атысты А₂ фиктивті ұ ң ғ ы – қ айнар кө зі арқ ылы А₁ ағ ын ұ ң ғ ысын келтірейік.

Қ абаттағ ы М нү ктесінің потенциалын (5) формула бойынша анық таймыз. А1 жә не қ орек ө ң бойы ұ ң ғ ымасының қ абырғ асына М нү ктесін орналастыра отырып фс жә не фк потенциалдарын анық таймыз. Сонан соң q – ді табамыз.

(7)

Негізгі ә дебиеттер: 1[ 52-96 ]

Қ осымша ә дебиеттер: 3[ 125-155 ], 5 [16-20].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Ұ ң ғ ы интерференциясы (ө зара ә серлесу) қ ұ былысы.

2. Ағ ынның қ айнар кө зі жә не бө лінуі.

3. Тү зу сызық ты қ оректену ө нбойы бар қ абаттағ ы ұ ң ғ ыма шығ ымы.

4. Дө ң гелек қ абатта эксцентрлі орналастырылғ ан ұ ң ғ ыма шығ ымы.