Решения Задач по ГИДРАВЛИКЕ И НЕФТЕГАЗОВОЙ ГИДРОМЕХАНИКЕ СГТУ им. Гагарина Ю.А.
Методические указания к выполнению контрольной работы 2017 г. Саратов.
для студентов направления подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело»
Профиля " Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений" заочной и заочной 3 г. 10 мес. форм обучения.
Рулев А.В.
Условия Задач с 1 - 10.
Задача № 1. Канистра, заполненная бензином и не содержащая воздуха, нагрелась на солнце до температуры tк = (35 + x) °С. На сколько повысилось бы давление бензина внутри канистры, если бы она была абсолютно жесткой? Начальная температура бензина tн = (15 + y) °С. Модуль объемной упругости бензина Еж = 1300 МПа, коэффициент температурного расширения βt = 8∙10-4 1/град.
Задача № 2. Определить объемный модуль упругости жидкости, если под действием груза А массой m = (250 + 2x) кг поршень опустился на расстояние Δh = 5 мм. Начальная высота положения поршня (без груза) Н = (1,5 + y) м, диаметр поршня d = 80 мм, а резервуара D = 300 мм, высота резервуара h = 1,3 м. Весом поршня пренебречь. Резервуар считать абсолютно жестким (Рис.1).
Задача № 3. Воздух поступает в горизонтальную трубу с внутренним диаметром d = 152 мм под давлением p1 = (2,86 + 0,2x) МПа при температуре t = 220 °С со скоростью v1 = (58 + 2y) м/с. Предполагая газ идеальным, а течение изотермическим, найти скорость и расстояние от входа до того сечения, где давление p2 = 1,07 МПа. Принять, что величина коэффициента гидравлического сопротивления постоянна и равна λ = 0,16.
Задача № 4. Найти распределение температуры и давления по длине газопровода при установившемся изотермическом в поперечном сечении течении идеального газа (метана), если объемный расход газа приведенный к нормальным условиям Qат = (10 + x) млн.м/сут, плотность ρат = 0,714 кг/м , температура газа при подаче в трубопровод Tн = (323 +y) K, давление pн = 5,4 МПа. Длина газопровода L = (220 + x) км, диаметр d = 720 мм. Температура грунта Tг = 275 K, коэффициент теплопередачи α = 1,5 Вт/(м2·град); коэффициент гидравлического сопротивления λ = 0,01. Газовая постоянная метана Rг = 519,625 Дж/(кг·град), теплоемкость сp = 2,31 кДж/(кг·град).
Задача № 5. Определить режим течения и потери давления на трение при перекачке неньютоновской (степенной) жидкости со степенным реологическим законом τ = k(du/dr)n при величине меры консистенции жидкости k = (1,2 + 0,1x) Па·с0,9 и степени нелинейности n = 0,9. Плотность жидкости ρ = 1200 кг/м3. Длина горизонтального трубопровода L = (1000 + 10y) м, внутренний диаметр трубопровода d = 0,5 м, средняя скорость перекачки u = 1 м/с. Труба – гидравлически гладкая.
Задача № 6. Определить перепад давления при движении по трубопроводу длиной L = (1 + 0,2x) км диаметром d = (1 + 0,1y) м вязкопластичной жидкости с начальным напряжением сдвига τ0 = 7,5 Па, пластической вязкостью μp = 0,95 Па∙с и плотностью ρ = 1200 кг/м3, перекачиваемой со средней скоростью v = 2,83 м/с. Принять, что режим течения – турбулентный.
Задача № 7. Определить коэффициент проницаемости пористой среды (в Дарси), если известно, что коэффициент фильтрации с = (0,3 + 0,1x)∙10-4 см/с, а кинематический коэффициент вязкости фильтрующейся жидкости ν = 10-6 м2/с. Фильтрация жидкости происходит по закону Дарси.
Задача № 8. Определить коэффициенты проницаемости и фильтрации для цилиндрических горизонтальных образцов пористой среды диаметром d = (5 + x) см, длиной ℓ = (20 + y) см, если разность давлений на концах образца составляет p1 – p2 = 300 мм рт. ст., расход жидкости Q = 1,70 л/ч, динамическая вязкость жидкости μ = 5 мПа∙с, плотность ρ = 0,85 г/см3. Найти также скорость фильтрации.
Задача № 9. Определить по формуле Щелкачева, происходит ли фильтрация в пласте по закону Дарси, если известно, что дебит нефтяной скважины Q = (200 + 5y) м3/сут, мощность пласта h = 5 м, коэффициент пористости m = (16 + x) %, коэффициент проницаемости k = 0,2 Д, плотность нефти ρ = 0,8 г/см3, динамическая вязкость μ = 5 мПа∙с. Скважина гидродинамически совершенна, радиус её rc = 0,1 м.
Задача № 10. Определить дебит дренажной галереи шириной В = 100 м, если мощность пласта h = (10 + x) м, расстояние до контура питания ℓ = (10 + y) км, коэффициент проницаемости пласта k = 1 Д, динамический коэффициент вязкости жидкости μ = 1 сП, давление на контуре питания pк = 9,8 МПа и давление в галерее pг = 7,35 МПа. Движение жидкости напорное, подчиняется закону Дарси.
Варианты Решений 00 - 99 Задачи 1-10:
Цена Варианта - 1500 руб (pdf) - 2000 руб (word).