Ламинарная и турбулентная фильтрация

Изложите основные сведения о коэффициенте фильтрации. Каковы отличительные особенности ламинарной и турбулентной фильтрации [c.278]

Ламинарная и турбулентная фильтрация [c.185]

Фильтрация может быть ламинарной и турбулентной. [c.277]

Зависимость (1.25) носит универсальный характер, и ее используют также для определения потерь давления при ламинарном и турбулентном режимах течения жидкости в порах. При малой скорости фильтрации зависимость (1.25) аналогична зависимости (1.19), а при большой скорости фильтрации — зависимости (1.23). [c.33]

Для определения потерь давления в режиме ламинарной, турбулентной и переходной от ламинарной к турбулентной фильтрации газа или жидкости в пористой среде используют также формулу [c.34]

Если скорости так малы, что можно пренебречь вторым членом в (27.9) (ламинарная фильтрация), получаем формулу Дарси. Если скорости значительны (турбулентная фильтрация) и можно пренебречь членом аи, получаем формулу, по форме напоминающую формулу Шези [c.262]

Эта формула описывает всевозможные законы сопротивления при фильтрации ЖИДКОСТИ через пористые среды. В случае ламинарной фильтрации а=1 и л=1 таким образом, формула Дарси (84,3) является частным случаем формулы (84.7). При турбулентной фильтрации в формуле (84.7) следует положить л= 1/2, так что формула турбулентной фильтрации имеет вид [c.327]

При экспериментальном определении зависимости гидравлического сопротивления неподвижного плотного слоя от скорости фильтрации действительно наблюдается сначала прямая пропорциональность (примерно до Re=10), соответствующая так называемой ламинарной фильтрации, затем наступает переходный режим и, наконец, при Re порядка 7 ООО закон сопротивления становится квадратичным (АР йу ф). Можно считать, что тогда силы вязкости пренебрежимо малы по сравнению с возросшими инерционными, и есть основание называть этот режим турбулентной фильтрацией. Но о турбулентном потоке текучего и соответствующих коэффициентах переноса при фильтрации можно говорить лишь для промежутков между соседними зернами, но не для всего сложного канала , которым является плотный слой, взятый в целом. [c.22]

При движении вязких жидкостей сквозь пористые среды со сравнительно большими средними размерами пор (крупнозернистые породы, галька, руда, каменный уголь) линейный закон Дарси (156) уже не оправдывается и должен быть заменен более сложным нелинейным. Физически это объясняется в первую очередь, влиянием конвективных ускорений в потоке, а затем и потерей устойчивости ламинарного движения жидкости в порах и перехода к режиму турбулентной фильтрации. О последнем судят по изменению фильтрационного числа Рейнольдса, равного Ьд/у, где д — средний диаметр пор. [c.412]

Закон Дарси соблюдается практически в весьма широкой области изменения скоростей фильтрации. Однако при очень большом повышении скоростей фильтрации появляются заметные отклонения от закона Дарси. В отличие от движения воды в трубах эти отклонения развиваются постепенно и не связаны с переходом от ламинарного к турбулентному режиму, хотя они и отражают повышение роли инерционных сил в сравнении с силами вязкого трения. Собственно турбулентный режим течения при фильтрации может возникать практически только в каменной наброске. А уже в крупнозернистом песке для достижения турбулентного режима движения необходимо увеличить градиенты напора в потоке до нескольких сотен или даже тысяч. [c.445]

При фильтрации жидкостей и газов в пористых материалах характерны ламинарный, переходный от ламинарного к турбулентному и турбулентный режимы. [c.32]

Двучленная зависимость универсальна, поскольку она охватывает предельные условия наступление ламинарного режима при малых скоростях фильтрации, когда член становится пренебрежимо малы.м по сравнению с аь, и турбулентного режима при весьма больших скоростях фильтрации, когда можно пренебречь линейны.м членом по сравнению с квадратичным (рис. 1.9). Заметим, что для описания нелинейной фильтрации в скальных породах реко- [c.30]

Как правило, движение грунтового потока происходит в условиях ламинарного режима, когда применимы формулы (12.1). .. (12.3). На практике встречаются условия, когда фильтрационный поток движется с большими скоростями и режим движения турбулентный или, когда скорость фильтрации будет настолько мала, что решающими будут не силы тяжести, а молекулярное взаимодействие частиц жидкости с частицами грунта. В этих случаях формулы Дарси (12.1) и (12.2) недействительны, т. е. существует верхний и нижний предел их применимости. [c.136]

Работа иод повышенным давлением также позволяет пропускать через 1 сечения слоя большие весовые расходы газа, так как, например, линейная скорость минимального псевдоожижения в ламинарной области фильтрации вовсе не изменяется с повышением давления [Л. 865 и 780], а в турбулентной она уменьшается с повышением давления сравнительно медленно (см. стр. 60). [c.419]

Закон Дарси называют линейным законом фильтрации, так как при его соблюдении расход Q прямо пропорционален разности давлений Ар (аналогично ламинарному течению в трубах). Данное условие соблюдается в большинстве случаев фильтрации нефти и воды, поэтому линейный закон фильтрации широко используют при расчетах. В области значительных скоростей фильтрации (например, у стенок скважины) этот закон иногда нарушается, и потери давления растут быстрее расхода (аналогично турбулентному течению в трубах). Законы, описывающие такую фильтрацию, называют нелинейными. Их изучают в курсе Подземная гидравлика . [c.199]

С увеличением крупности фракций грунта и повышением скорости наступает переход от ламинарной фильтрации к турбулентной. Начало этого перехода определяется критическим значением числа Рейнольдса, характеризующего фильтрационное движение. По данным Н. И. Павловского, [c.185]

При движении жидкости в крупнозернистых грунтах закон ламинарной фильтрации нарушается, в связи с турбулентным характером течения. Такое нарушение может происходить и при ламинарном движении за счёт сравнительно высоких скоростей течения, при которых нельзя пренебрегать влиянием сил инерции. [c.52]

Скорость фильтрации и р, при которой нарушается закон Дарси, называется критической скоростью фильтрации. Нарушение скорости фильтрации не означает перехода от ламинарного движения к турбулентному, а вызвано тем, что силы инерции, возникающие в жидкости за счёт извилистости каналов и изменения площади сечения, становятся при и>и р соизмеримы с силами трения. [c.14]

Практическая ценность использования отношения инерционного коэффициента к вязкостному в качестве определяющего размера ограниченна, поскольку значения аир можно найти лишь по расходным характеристикам пористой среды. При этом по расходной характеристике значение а находят на режиме ламинарной фильтрации ар — на режиме развитого турбулентного течения. Снятие расходной характеристики при развитом турбулентном течении затруднительно, особенно для пористых сред со средним размером пор от 500 мкм и менее. [c.34]

Тогда можно выделить области ламинарного и турбулентного течения (см. рис. 5-59). В отличие от движения пара в расчете фильтрации должна быть учтена сил а, тяжести. Для этого из давления жидкости pf надо вычесть p/gA sina, где а угол наклона т( убы к горизонту. [c.395]

Ке < Кбкр справедлив линейный закон фильтрации (ламинарная фильтрация), при Не > Некр (турбулентная фильтрация) имеют силу другие зависимости и и /. Для этих случаев экспериментально найдено [c.262]

Несмотря на все ограничения, ONDU T может быть использована для решения широкого круга задач теплопроводности, полностью развитого течения в канале, диффузии, фильтрации жидкости через пористую среду и др. Такие свойства, как теплопроводность или вязкость могут быть непостоянными они могут зависеть от координат (как в составных материалах) и от температуры или других факторов. Течение в канале может быть ламинарным или турбулентным, ньютоновским или неньютоновским. В задачах теплопроводности может иметь место внутренняя генерация тепла, мощность которой также может зависеть от координат и/или температуры. Для всех задач может быть реализовано большое разнообразие граничных условий. Полностью освоив возможности и ограничения программы. можно разработать большое число разнообразных интересных прило/1 ениГ . [c.22]

Для определения областей применимости закона Дарси (4.12) или двучленного уравнения фильтрации (4.13) или (4.14) определяют критическое число Рейнольдса Ле р, при котором происходит переход от ламинарного к турбулентному режиму течения. Очевидно, что для указанных режимов течения в качестве характеристики ППМ необходимо знать лишь величины к, в то время как для Ке > Лекр - и кр, [c.92]

В отличие от фильтрационного движения грунтовых вод, которое может совершаться и под действием силы тяжести, движение жидкости через расхматриеасмый фильтр происходит благодаря разности давлений по обе сторо пы от фильтра. В уловиях протекания жидкости через фильтр возможна как ламинарная, гак я турбулентная фильтрация. В услоаиях ламинарной фильтрации пьезометрический уклон пропорционален расходу в первой степени. В условиях турбулентной фильтрации пьезометрический уклон пропорционален расходу в степени > Рассмогрим лишь ламинарную фильтрацию (фиг. 12-12) через фильтр с кольцевым сечением. Экспериментальные исследования ламинарной фильтрации позволяют выразить зависимость между пьезометрическим уклоном и расходом в виде [c.194]

Достоинством двучленгюй зависимости является ее универсальность, поскольку она охватывает предельные условия наступление ламинарного режима при малых скоростях фильтрации, когда член bv становится пренебрежимо малым по сравнению с av, и турбулентного режима ири весьма больших скоростях фильтрации, когда можно пренебречь линейным членом по сравнению с квадратным. В этом смысле такая зависимость гораздо лучше используемой иногда степенной зависимости вида [c.84]

Подробный вывод диффере циальных уравнений теории фильтрации как ламинарной, так и турбулентной, приведён в книгах Л. С. Лейбе зона ), Мы даём краткий вывод для случая ламинарного движения жидкости в пористой среде ), причём для простоты внешними массовыми силами будем пренебрегать. Закон Дарси в векторьой форме можно представить следующим образом [c.12]

Приведенные зависимости применимы для потока, формирующегося при откачках в мелкотрещиноватых скальных породах. При откачках в крупнотрещиноватых породах, когда двучленный закон фильтрации может оказаться неприменимым, расчетные зависимости должны получаться, исходя из анализа гидравлики потока в отдельной трещине с учетом образования зон ламинарного, переходного и турбулентного режимов. [c.166]

В частном случае, когда водоупор расположен близко к поверхности земли (величина Т мала см. рис. 18-15,6), задача значительно упрошается в этом случае мы получаем по существу линейную задачу о ламинарной фильтрации воды в горизонтальной трубе, имеющей отдельные местные гидравлические сопротивления (на шпунтах и т. п.) . Расчет такой трубы при турбулентном движении воды в ней изучался в гл. 5 величину потерь напора hf в пределах отдельных фрагментов трубы мы вычисляли при турбулентном движении по формуле [c.599]

Из этой зависимости можно определить величину Лркр. На рис. 195 приведена кривая, показывающая изменение сопротивления слоя (перепад давления) в зависимости от скорости газа. Участок АВ кривой соответствует фильтрации газа через неподвижный слой, причем, участок АБ характеризует ламинарное движение, а участок БВ —турбулентное. Кривая на участке BD отражает переход от неподвижного слоя к псевдоожиженному. После состояния, характеризуемого точкой В, слой вспучивается (на 5—10%), в результате чего рост Ар замедляется. В точке Г перепад максимален. Образование переходного участка BD связано с С01СТ0Я-нием СЛОЯ перед ожижением. Так, например, при повторном ожижении одного и того же слоя линия АВ может непосредственно перейти в горизонтальный участок. [c.371]

При прохождении сквозь плотный слой зернистого материала наблюдается перемешивание жидкости (газа), так называемое фильтрационное перемешивание или-диффузия. Простейшей схемой фильтрационного перемешивания является представление, что поток носит струйный характер и каждая струйка разветвляется, огибая разные частицы, и перемешивается с аналогично разветвляющимися соседними струйками [Л. 175 и 744]. Так, в монографии Чудновского Л. 175] отмечается, что на высоте двух рядов частиц Д газово го потока обменивается с соседними отверстиями на расстоянии d (диаметра частиц). Однако, исходя из подобных представлений, трудно объяснить, почему в ламинарной области фильтрации коэффициенты переноса меняются по ино му закону, чем в переходной. По-видимому, лучше выделяет основное в сложном механизме фильтрационного перемешивания иной подход (Л. 9 и 744], довольно четко развитый в работе Аэрова и Умник (Л. 9]. Они отмечают, что в слое уже при относительно малых Re наблюдается турбулизация (или, как они пишут, турбулентность) потока между частицами и в этих ограниченных смежными частицами пространствах преобладающее значение приобретает турбулентный механизм переноса. Конвективная составляющая коэффициента диффузии в слое [c.37]

Фильтрация воздуха через какой-либо материал представляет собой протекание воздушного потока одновременно по большому числу пор, имеющих различные сечения. При этом может случиться, что в то время, когда по одним порам воздух протекаег ламинарно, в других порах имеет место турбулентный режим. В этом случае, который можно рассматривать как общий для всех материалов, за исключением самых плотных и самых проницаемых, фильтрация протекает по смешанному закону. [c.188]

Найденные таким образом комплексы Ф. Блейк использовал для изуче1Н1Я турбулентного движения в крупнопористых средах. Но эти же комплексы можно использовать и для ламинарной фильтрации жидкости в пористой среде. В этом случае согласно общим законам гидродинамики [16] можно написать, что [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...