Смесь жидкости и газа

Однородная смесь жидкости и газа [c.258]

СМЕСЬ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ. КАВИТАЦИЯ [c.36]

Подземная нефтегазовая гидромеханика (ПГМ) - наука о движении нефти, воды, газа и их смесей по коллекторам. Коллектора - это горные породы, которые могут служить хранилищами нефти, газа, воды и отдавать их при разработке. Жидкость, газ, смесь жидкости и газа, то есть всякая текучая среда, часто именуется общим термином флюид, если не ставится задача выделить характерные особенности движения данной среды. [c.1]

Флюид - жидкость, газ, смесь жидкости и газа, то есть всякая текучая среда. [c.136]

В заключение заметим, что многие задачи теории движения газированной жидкости были впервые разработаны акад. Л. С. Лейбензоном в период 1923—1930 гг. Л. С. Лейбензон сначала рассматривал такую смесь жидкости и газа, в которой пузырьки газа движутся со скоростью жидких частиц, [c.86]

Результаты экспериментальных исследований Д. А. Эфроса, опубликованные в 1960 г., показали, что следует выделять два рода течения жидкости, одновременного с течением газа через образец пористой среды. Течение одного рода получается тогда, когда в образец вместе с жидкостью вводится внешний газ при этом в образце породы движется смесь жидкости и газа, а газ из жидкости не выделяется. Течение иного рода происходит, если в образец поступает насыщенная газом жидкость и процесс движения сопровождается выделением газа из раствора. [c.322]

Основной особенностью течения жидкости, в которой рассеяны мелкие пузырьки газа, является то, что смесь имеет большую плотность, порядка плотности жидкости, так как масса газа ничтожно мала из-за малой плотности и малого количества. Вместе с тем, смесь обладает сжимаемостью вследствие сжимаемости пузырьков газа, в то время как жидкость практически несжимаема. Сочетание этих качеств резко отличает свойства смеси от свойств жидкости и газа. [c.203]

Согласно формуле (117) скорость звука в смеси в большой степени зависит от объемной концентрации газа. Смесь, состоящая из почти не сжимаемой жидкости с относительно большой плотностью и сжимаемого газа, имеет повышенную сжимаемость, поэтому звуковая скорость в ней ниже, чем в газе в широком диапазоне изменения концентрации газа. При фз = О п 1 она соответственно равна скорости звука в жидкости и газе. Минимальное ее значение равно [c.64]

Существенно, что предположение (3.31) обычно используется при рассмотрении движения таких смесей жидкостей и газов, размеры элементарных частиц в которых сопоставимы с молекулярными масштабами. Так, в упомянутой работе Трусделла [320] с точки зрения механики двух взаимопроникающих континуумов разбирается правомочность обычного для термодинамики необратимых процессов способа определения диффузионного потока вещества. В таких средах нельзя выделить микрообъемы сплошного материала только одного из составляющих смесь веществ. Назовем эти среды Многокомпонентными в отличие от многофазных, для которых существенно наличие перегородок, внутри которых материал фазы однороден и подчиняется соответствующим уравнениям механики сплошной однофазной среды [c.30]

Наряду с твердыми телами, жидкостями и газами известно четвертое агрегатное состояние вещества— плазма. Плазму можно охарактеризовать как газообразную смесь электронов, положительных ионов, нейтральных атомов и молекул в возбужденном состоянии. В плазме происходят реакции между отдельными частицами, например диссоциация, ионизация и эмиссия излучений вследствие теплового возбуждения и т. д. В состоянии плазмы значительно нарушается строение электронных оболочек, присущее атомам или молекулам в состоянии идеального газа. [c.13]

При перемещении насосами капельных жидкостей и местном понижении давления возможно закипание жидкостей, т. е. кавитация. При кавитации, как и при механических примесях, получается двухфазная смесь — смесь капельной жидкости и газа (пара), т. е. эмульсия. При этом может резко измениться характеристика нагнетателя. [c.62]

Очень часто жидкость и газ при их совместном движении по трубе либо, по тому или иному каналу образуют двухфазную или двухкомпонентную смесь, в которой в одном случае основной компонентой является жидкость, содержащая в себе пузырьки газа, в другом случае — газ, несущий капли жидкости. По сути дела, потоки таких газожидкостных систем относятся к тому же классу явлений, что и рассмотренные выше потоки жидкости с твердыми частицами. Все эти случаи движения являются предметом теории многокомпонентных потоков, об основах которой говорилось выше. [c.772]

Измерение массового расхода гетерогенных потоков. Проведение измерений в этом случае сопряжено с большими принципиальными затруднениями. Существует два вида двухфазных потоков потоки жидкости или газа, несущие твердые взвешенные частицы, и потоки, представляющие собой смеси жидкости и газа или двух взаимно нерастворимых жидкостей. Основное различие этих двух родов двухфазных систем заключается в том, что твердые частицы сохраняют в процессе движения свою форму и массу, в то время как пузыри, капли, пленки газожидкостных смесей обычно меняют свою форму, а часто и массу 3 результате слияния или разрывов отдельных элементов потока. Местная мгновенная плотность потоков с твердыми включениями зависит не только от значений плотности входящих в смесь компонентов, но и от геометрической формы твердых частиц, которые определяют плотность упаковки этих частиц. [c.386]

Если давление в пласте выше давления насыщения, то весь газ полностью растворен в жидкости, и она ведет себя как однородная. При снижении давления ниже давления насыщения из нефти выделяются пузырьки газа. По мере приближения к забою скважины давление падает и размеры пузырьков увеличиваются вследствие расширения газа и одновременно происходит выделение из нефти новых пузырьков газа. Здесь мы имеем дело с фильтрацией газированной жидкости, которая представляет собой двухфазную систему (смесь жидкости и выделившегося из нефти свободного газа). [c.102]

Уравнения течения двухфазной жидкости. Смесь в зонах разрежения состоит из двух компонентов — жидкости и газа. Как показано в первой главе, уравнения, описывающие движение таких сред, могут иметь различный вид, зависящий от исходных предположений. Здесь воспользуемся подходом, в рамках которого смесь рассматривается как сплошная однородная среда [49, ИЗ, 150], специфические свойства которой учитываются уравнением состояния. [c.33]

Выберем сферическую систему координат (г, 0) с началом в центре покоящейся полости (рис. 2), в которой содержится смесь пара и газа. В начальный момент времени, когда полость находится в состоянии покоя, она имеет равновесный радиус i o, определяемый количеством газа в полости, давлением пара жидкости и поверхностным натяжением. Если радиус полости определен, то давление содержимого полости определяется выражением [c.262]

Впервые дифференциальные уравнения движения газированной нефти в пласте были выведены акад. Л. С. Лейбензоном в начале тридцатых годов. Акад. Л. С. Лейбензон рассматривал смесь жидкости и пузырьков газа как нечто целое, движущееся через поры породы. Поскольку предполагалось, что соотношение между объемами газовых пузырьков и жидкой фазы меняется в связи с давлением, было выведено соответствующее уравнение состояния, которое представляло зависимость между давлением и объемным весом смеси. [c.326]

Характерные распределения поверхностей раздела между жидкостью и газом при течении двухфазной смеси принято называть структурой или формой течения. В общем случае образование той или иной структуры течения зависит от расхода каждой из фаз, их физических свойств, расположения трубы, по которой движется смесь, способов ввода и вывода фаз смеси и от механизма их образования. [c.55]

Газ под давлением истекает из просечного отверстия, подхватывает часть жидкости и образовавшаяся газожидкостная смесь в виде струи, начиная с + Ц и кончая перекрещиваются соответственно с У"+ Ц и + Л" в оси сим- [c.309]

Разность локальных скоростей пара и смеси была названа скоростью дрейфа. Смысл термина можно понимать так, что в системе отсчета, движущейся со скоростью смеси, паровая фаза дрейфует , опережая (или, в общем случае, отставая) смесь в целом. Очевидно, что скорость Aw в контрольной ячейке на рис. 7.13 и в (7.17) и локальная скорость дрейфа близкие по смыслу величины (индекс ГС означает газ—смесь). Их отличие состоит в том, что в [79] анализ локального поля скоростей приводится в общей форме, без обращения к физической природе скольжения фаз, а в [18] рассматривается контрольная ячейка конечных размеров с явным обращением к механизму относительного движения жидкости и пара. [c.315]

Имеется другой подход, основанный на гидродинамике roMoreii-ной среды (гомогенное приближение). Модель такой среды представляет собой смесь жидкости и газа, состоящего из пузырьков число пузырьков на расстоянии порядка длины звуковой волны считается достаточно большим (длинноволновое приближение). Учитываются процессы теплообмена между воздухом в пузырьке и жидкостью Для такой системы записываются уравнения движения и непрерыв ности, причем для связи между давлением газа в пузырьке и объе мом пузырька (уравнение состояния) используются решения (2.24) В линейном случае решение задачи о распространении плоской зву ковой волны в такой гомогенной среде приводит, естественно, к тем же результатам, которые получены выше методом рассеяния. [c.168]

Первые исследования о движении газированной жидкости в пористой среде пргшадлежат Л. С. Лейбензону. В своих первых работах 2) Л. С. Лейбензон рассматривал газированную жидкость как своего рода упругую смесь жидкости и газа с особым уравнением состояния, зависящим от характера растворимости газа в жидкости. [c.163]

Жидкость, газ, смесь жидкости и газа, другими словами —всякая текучая среда, часто именуется в зарубежной литературе собирательным термином флюид (fluid), если не ставится задача выделить характерные особенности движения данной среды. [c.14]

При размещении рассматриваемого струйного течения в аппарате как показано на рис. 8.1, у которого расстояние от среза сопла до конца камеры смешения равно длине начального участка струи, а площадь поперечного сечения камеры смешения равна площади переходного сечения струи, КПД процесса эжекции будет максимальным. Основываясь на этом, был изготовлен односопловый струйный аппарат, камера смешения и диффузор которого были выполнены из прозрачных плексиглазовых втулок (рис. 8.2) диаметром = 27 и 23 мм. Сопла струйного аппарата были сменными и имели разные диаметры = 12,5 12 11,5 11 10,5 10 мм. Набором втулок изменялась длина камеры смешения от 180 до 1700 мм. В собранном виде струйный аппарат устанавливался горизонтально (рис. 8.3), жидкость нагнеталась в сгруйный аппарат насосом (рис. 8.4), подавался атмосферный воздух. После струйного аппарата газожидкостная смесь подавалась в емкость, в которой происходило разделение на газ и жидкость. Воздух из емкости выходил в атмосферу, а жидкость вновь подавалась в насос. Регулирование давления жидкости при ее подаче в струйный аппарат выполнялось вентилем, установленным на байпасе. Давление газожидкостной смеси - полный напор струи - измерялось образцовым манометром и тензометрическим датчиком. С помощью образцовых манометров и тензометрических датчиков измерялись изменения давления по длине струи аппарата, причем сигналы от тензодатчиков поступали на преобразователь, а от него на регистрирующие устройства самописец, магнитофон, дисплей измерительного комплекса фирмы "ДИ(7А" - Дания (рис. 8.5). Давление газожидкостной смеси регулировалось вентилем, установленным на трубопроводе, выводящем газ из емкости. Расходы жидкости и газа, поступающих в струйный аппарат, измерялись с помощью диафрагмы и дифференциальных манометров, выполненных и установленных по правилам измерения расходов газа и жидкости стандартными устройствами [5]. [c.189]

Из соотношения ( ) следует, что по мере увеличения скорости давление падает. Оно может стать ниже давления насыщения Ps oo) или даже отрицательным (растягивающие усилия). Если жидкость не подвергалась специальной обработке (например, выдерживанию при высоком, в несколько мегапаскалей, давлении с целью удаления нерастворенных микропузырьков газа), то она не выдерживает растяжения. В итоге в рассматриваемой области жидкость разрывается , в ней возникают пузырьки, содержащие смесь пара и газа (например, воздуха), растворенного в жидкости. Далее эти пузырьки (кавитационные каверны) сносятся потоком в зону повышенных давлений и там охлопываются. Опыты показывают, что при возникновении кавитации характеристики работы насосов, гребных винтов резко ухудшаются. Еще неприятней то обстоятельство, что в зоне кавитации часто наблюдается эрозионное разрушение материала поверхности металла, которое при длительной работе приводит к поломкам и авариям. Кавитация наблюдается также при прохождении через жидкость звуковых и ультразвуковых колебаний значительной интенсивности. [c.236]

В жидкостях (и газах) с примесями иногда наблюдается молионная электропроводность, характерная для коллоидных систем, которые представляют собой тесную смесь двух веществ (фаз) при этом одна фаза в виде мелких частиц (капель, зерен, пылинок и т.п.) равномерно взвешена в другой. Из коллоидных систем наиболее часто встречаются в электронной технике эмульсии (обе фазы - жидкости) и суспензии (дисперсная фаза -твердое вещество, дисперсионная среда - жидкость). Стабильность эмульсий и суспензий, т.е. способность их длительно сохраняться без оседания дисперсной фазы на дно сосуда (или всплывания ее на поверхность) вследствие различия плотностей обеих фаз, объясняется наличием на поверхности частиц дисперсной фазы электрических зарядов (при одноименном заряде частицы юаимно отталкиваются). Такие заряженные частицы дисперсной фазы и называют молионами. При наложении на коллоидную систему электрического поля молионы приходят в движение, что выражается в виде электрофореза. [c.101]

Описанные в главе девятой различные формы движения парожидкостной смеси имеют место и при движении смеси из жидкости и газа, не являющегося паром этой жидкости (например, водо-воз-душная смесь). В изотермическом двухфазном потоке теплообмен между фазами отсутствует и движение может быть описано только уравнениями гидродинамики. Такое упрощение задачи возможно при сравнительно небольших скоростях течения смеси, так как в противном случае последняя начинает вести себя как своеобразная сжимаемая жидкость и, соответственно, возможны локальные изменения температур компонент потока. [c.164]

Проследить за влиянием местных сопротивлений, в частности, условий выхода смеси из экспериментального участка трубопровода на истинное газосодержание можно путем соноставления семейства кривых ф == ф (р, РГ(.) (рис. 24 и 25), полученных на одной установке, но при различном исполнении выходного участка [39]. В первом случае (рис. 24) зависимость ф (р) получена, когда выходное сеченпе экспериментального трубопровода длиною 35 м и диаметром 56 мм было задиафрагмировано шайбой меньшего сечения (45 мм), а во втором (см. рис. 25) диафрагма отсутствовала и газо-жидкостная смесь поступала непосредственно в сепаратор, где происходило разделение жидкости и газа. [c.101]

Существенное влияние температурной зависимости вязкости на бенаровскую конвекцию замечено давно. В экспериментах было установлено Р], что направление конвективной циркуляции внутри ячейки Бенара различно в жидкостях и газах. В жидкостях в центре ячейки имеется восходящий поток, а в газах — нисходящий. В работе Р ] было предположено, что это отличие связано с различным характером температурной зависимости вязкости у жидкостей и газов. Как известно, у жидкостей вязкость с ростом температуры убывает, а у газов — растет. Обстоятельное исследование этого эффекта было проведено в экспериментах Типпельскирха р. 37] в работе [ ] опыты проводились с жидкой серой, интересной в том отношении, что при температуре 153°С имеется инверсия температурной зависимости вязкости йц/йТ <С.О при Г-с 153°С и dt]ldT > О при 7 >153°С. Эксперименты показали, что при переходе через точку инверсии действительно происходит смена направления конвективной циркуляции. Аналогичный эффект замечен в работе рп, где в качестве рабочей среды использовалась смесь паров воды и табачного дыма. [c.155]

Из подогревателя 14 паро-жидкостная смесь поступает в сепаратор 15, где газовая фаза отделяется от жидкой. Газовая фаза при температуре 156—160 °С возращается в нижнюю часть ректификационной колонны 13. Здесь происходит теплообмен между газом и жидкостью, и газ, охлажденный примерно до 120 °С, выходит из верхней части ректификационной колонны 13 в промывную колонну 12. [c.224]

Гетерогенные снеси. В дтличие от гомогенных смесей, гетерогенные смеси (смесь газа с каплями или частицами (газовзвесь), смесь жидкости с твердыми частицами (суспензия), смесь жидкости с каплями другой жидкости (эмульсия), смесь жидкости с пузырьками, водонасыщенные грунты, композитные материалы и т. д.) в общем случае описываются многоскоростной (или многожидкостной) моделью с учетом динамических эффектов из-за несовпадения скоростей составляющих, которые в данном случае будем называть фазами. Это часто необходимо, так как скорости относительного движения фаз по порядку могут быть равны скоростям их абсо-иютного движения и,- или среднемассовой скорости смеси р. [c.23]

Практический интерес представляют и трехфазные системы, состоящие пз пористого скелета, насыщенного смесью жидкости с газом, рассмотренные Г. М. Ляховым (см. ссылку [11] гл. 1), Брутсаертом [26] и др. Ирп этом Г. М. Ляховым фактически анализируется частный случай мягких сред, когда не только давления, по п температуры п скорости фаз совпадают р = р, = Рзл 0/ = 0, Ti = Т., = Тз, = V-2 == Vo). Как уже указывалось в 5 гл. 1, такая смесь описывается как однофазная сжимаемая среда с усложненным, заранее определяемым уравнением состояния, зависящим от уравнении состояния фаз и их массовых содержаний. [c.242]

Тангрен, Додж и Зейферт [781] исследовали газо-водяную смесь с точки зрения возможности использования ее в двигателях подводных аппаратов, в которых газ инжектируется в воду, являющуюся рабочей жидкостью. Предполагалось, что газ и жидкость имеют одинаковую температуру. В исследовании была использована только одна величина, связанная с газовой фазой,— объемная доля газа. При анализе системы, состоящей из воды и газа, отношение объе.мов фаз является более важным параметром, чем отношение расходов масс, которое используется при исследовании смесей газа с частицами. Для учета присутствия газа в воде были внесены изменения в величину у. [c.329]

В начальный момент работы установки (см. рис. 9.14, а) в емкости 4 находится низкопотенциальный газ, который подводится через открьпый клапан К) и струйный аппарат /. При отсутствии жидкости в емкости регулятор уровня П выдает сигнал на открытие клапана 3 и закрытие клапана 8 (см. рис. 9.14 а, б). Высоконапорная жидкость посгупает через клапан 3 в струйный аппарат 7, в котором струей жидкости эжектируется газ, подводимый по трубопроводу 9 через клапан 10 (см. рис. 9.14, б). Из струйного аппарата 2 жидкостно-газовая смесь поступает в емкость 4, наполняя ее. В емкости происходит разделение жидкостно-газовой смеси. По мере наполнения емкости 4 давление в ней нарастает. При повышении давления до значения, при котором эжектирование низкопотенциального газа прекращается, клапан 10 закрывается (рис. 9.14, в). Высоконапорная жидкость продолжает поступать в емкость 4, дожимая в ней газ до давления, под действием которого клапан 5 открывается (см. рис. 9.14, о), сжатый газ вытесняется из емкости потребителю. После полного вытеснения из емкости 4 газа и заполнения ее жидкостью регулятор уровня II (см. рис. 9.14, г) выдает сигнал на открытие клапана 8 и закрытие клапана 3. В результате из емкости 4 (см. рис. 9.14, д) жидкость сбрасывается через клапан 8 в трубопровод 7. При опустошении емкости 4 давление в ней снижается. Под действием разности давления в емкости 4 и трубопроводе 5 клапан 6 закрывается. Под действием разности давлений в емкости 4 и трубопроводе 9 клапан 10 открывается (см. рис. 9.14, д) и низкопотенциальный газ, проходя через клапан 10 и струйный аппарат 7, заполняет емкость. После заполнения емкости 4 низкопотенциальным газом (см. рис. 9.14, д) регулятор уровня // выдает сигнал на открытие клапана 3 и закрытие клапана 8. Описанный цикл сжатия газа вновь повторяется в той же последовательности. [c.237]

В емкость 4, предварительно наполненную низконапорным газом (см. рис. 9.15, а), из струйного аппарата / подается газожидкостная смесь, образовавшаяся в нем из высоконапорной жидкости и эжектируемого низкопотенциального газа. Жидкость из емкости 4 при этом сбрасывается через клапаны 2 и 3, причем в емкости 4 с целью недопущения прорыва газа в трубопровод 7 уровень жидкости поддерживается с помощью регулятора нижнего уровня 14, связанного с клапаном 13 (см. рис. 9.15, 6). Таким образом, емкость 4 наполняется только газом до тех ггор, пока давление в ней не достигает величины, при козорой прекращается процесс эжектирования газа жидкостью. Как только прог есс эжекции прекратится, клапан Н) закрывается, кроме того, под управлением клапана Ю также закрывается и клапан 12, сброс жидкости из емкости 4 прекращается (см. рис. 9.15, о). Высоконапорная жидкость, подаваемая через клапан 3 в струйный аппарат / сжимает в емкости 4 газ и вытесняет его через клапан 6 в трубопровод 5 потребителю. После наполнения емкости 4 жидкостью (см. рис. 9.15, г) регулятор уровня II выдает сигнал на открытие клапана Н и закрытие клапана 3. Жидкость сбрасывается из емкости 4 через клапан 13 и 12, при этом в емкости 4 снижается давление. Под действием разрежения в емкости 4 и давления в трубопроводе 5 кла(ган 6 закрывается, а клапаны К) н 12 открываются под действием разности давлений в емкости 4 и трубопроводе 9. Низкопотенциальный газ пос -упает через клапан К) и струйный аппарат / в емкость 4, а жидкость из нее ускоренно сбрасывается через клапаны 8 и 12. После опорожнения емкости 4 регулятор уровня // выдает сигнал на закрытие клапана 8 и открытие клапана 3 (см. рис. 9.15, а), после чего описанный цикл сжатия газа в установке (рис. 9.15, а-г) повторяется в описанном порядке. [c.241]

По составу смеси различают однокомпонентные — парожидкостные потоки и двух- или многокомпонентные — газожидкостные потоки. (Строго говоря, однокомпонентным двухфазным потоком является, например, смесь жидкой и твердой фазы одного вещества — шуга , а двухкомпонентным — поток газа или жидкости с твердыми частицами другой химической природы. В настоящем пособии анализ ограничен лишь двухфазными паро- или газожидкостными системами.) В парожидкостных потоках в общем случае межфазная поверхность проницаема, из-за фазовых превращений объемные и массовые расходы фаз изменяются по длине. В газожидкостных (двухкомпонентных) потоках массовые расходы фаз постоянны по длине. [c.288]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...