Ндіру ұңғының тереңдігі бойынша температура таралуын есептеу

Ө ндіру ұ ң ғ ының терең дігі бойынша температураның таралуы – пайдалану тә сіліне, ұ ң ғ ының дебитіне, ұ ң ғ ылардың немесе сорапты компрессорлық қ ұ бырлардың диаметріне, ө німнің сулануына жә не т.б. кө рсеткіштеріне байланысты.

Жалпы жағ дайда температура таралуын келесі тү рде жазылғ ан жылуө ткізгіштік тең деуін қ олдана есептеуге болады.

(1)

мұ нда ұ ң ғ ы тү бінен есептелетін, hтерең діктегі температура ⁰С;

t_заб – ұ ң ғ ы тү біндегі температура ⁰С,

ω – геотермиялық градиент, град/м.

с – сұ йық тық тың меншікті жылу сыйымдылығ ы, Дж/(кг · град)

– сұ йық тық тығ ыздығ ы, кг/м³.

q – сұ йық тық тың кө лемдік шығ ыны, м³/с

k – қ ұ быр қ абырғ асы арқ ылы жылубергіштік коэффициенті, Вт/ (м² · град)

d – кө тергіштің ішкі диаметрі, м.

Мұ нда ең қ иын есептелетіні жылубергіштік коэффициенті. Ө ндіру ұ ң ғ ы жұ мысының температуралық режимдерінің жалпылануы жә не (1) тең деуді қ олдану ө ндіру ұ ң ғ ның терең дігі бойынша температураны есептеу ү шін келесі ө рнекті жазуғ а мү мкіндік береді (1-сурет).

Ұ ң ғ ы тү бінен есептеу кезінде

(2)

Ұ ң ғ ы сағ асынан есептеу кезінде.

(3)

1-cурет. Ұ ң ғ ы бойымен температура таралуын есептеу сұ лбасы

Мұ нда t_пл , t_у - қ абат жә не ұ ң ғ ы сағ асындағ ы температура, ⁰С

h – тү птен есептелетін биіктік, м.

H – сағ адан есептелетін терең дік, м.

St – Cтантонның ө лшемсіз критерийі

α – ұ ң ғ ының тіктен (вертикальдан) ауытқ у бұ рышы, градус

Стантон критерийінің ұ ң ғ ының массалық дебитінен тә уелділігін келесі тү рде жазуғ а болады.

(4)

мұ нда ұ ң ғ ының массалық дебиті, т/тә у.

Бұ л критерийі ү шін келтірілген тә уелділік, кө тергіштің диаметрі 0, 062; 0, 0503; 0, 0403м кезіндегі дебит 15-800т/тә у аралығ ында ө згергенде дұ рыс, яғ ни сорапты компрессорлық қ ұ бырлау ү шін дұ рыс та, ал шеген тізбектерін есептеу кезінде қ олдануғ а болмайды.

Шеген тізбегінде температура таралуын есептеу ү шін келесі Тә жірибелік тә уелділікті қ олдануғ а болады.

(5)

Мұ нда – ұ ң ғ ы тү бінен есептелетін биіктік, м

Сорапты компрессорлық қ ұ быр тізбегінде температура таралуы, оны сағ адан есептеу кезінде келесі тә уелділік бойынша орнатылады.

(6)

Ұ ң ғ ы ө німінің меншікті жылу сыйымдылығ ы.

(7)

Мұ ндағ ы – мұ найдың жә не судың меншікті жылу сыйымдылығ ы, (, (), В - ө нім сулануы

1 Есеп. Туймазы мұ най кен орнының фонтанды ө ндіру ұ ң ғ ысының терең дігі бойынша температураның таралуын келесі шарттар ү шін есептеу.

Қ абат жабынының терең дігі 1700м.

Қ абат температурасы 29⁰С.

Кө тергіш диаметрі d_вн =0, 0403м

Ұ ң ғ ы массалық дебитпен жұ мыс жасайды Q_м=51т/тә у.

Ө нім сулануы В=0

Стандартты жағ дайда мұ най тығ ыздығ ы 852, 5кг/м³

Ұ ң ғ ы тік орналасқ ан (вертикальді).

Шешімі. h = 200м қ адаммен (2) тә уелділік бойынша температура таралуын анық таймыз. Алдын-ала (4) формула бойынша Стантон критерийін есептейміз.

м ү шін

t₂₀₀=29(1 - 1, 889- 10^-5 200/0.0403*1)≈ 26, 3 °С.

h - тың келесі мә ндері ү шін осығ ан ұ қ сас есептеу жү ргіземіз

h, м 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1700

t ⁰C 26, 3 23, 6 20, 85 18, 12 15, 4 12, 7 10 7, 28 5, 9

Нег. 1. [40-61].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Ұ ң ғ ы терең дігі бойынша температураны анық тау формуласы.

2. Стантон критериі.

3. Ұ ң ғ ы ө німділігінің жылусыймдылығ ын қ олдану арқ ылы ұ ң ғ ының терең дігі бойынша температура таралуын есептеу