VII. Абсолютная температура воздушного потока

Процесс движения воздуха в скважине принимаем изотермным, происходящем при некоторой средней температуре

, K

VIII. Удельная газовая постоянная воздуха

IX. Плотность воздуха при выходе из скважины

кг/м³

X. Абсолютная вязкость воздуха

–

эмпирическая формула Д.М. Сазерленда.

XI. Теплоемкость воздуха

Удельная изобарная

Удельная изохорная

Удельная политропная

XII. Число Архимеда для относительного движения частиц шлама и воздуха при выходе из скважины

Ar₀ = ρ₀ · g · (ρ_ш – ρ₀) · d_ш³ / μ₀²

Число Архимеда характеризует взаимосвязь веса тела в газе (жидкости), вязкости и плотности газа (жидкости).

XIII. Скорость витания частиц шлама при выходе из скважины

–

эмпирическая формула П.Р. Риттингера

XIV.Среднее значение зенитного угла скважины на участках движения воздушного потока i = 1 – 3, 5 – 6

i = 1:

i = 2, 3, 5:

i = 6:

XV. Средняя скорость воздушного потока при выходе из скважины

= (1 + к₁) · / cos , м/с,

где к₁ – опытный коэффициент, учитывающий обеспечение достаточного охлаждения БК и выноса шлама на всех участках, к₁ = 0,1 – 0,3. Примем с запасом к₁ = 0,3.

XVI. Массовый расход воздуха на всех участках

XVII. Массовый расход шлама на всех участках

i = 1 – 3:

, кг/с

i = 4 – 7:

XVIII. Режимы движения воздуха на участках i = 1 – 3, 5 – 7

– формула Рейнольдса.

Число Рейнольдса Re характеризует отношение кинетической энергии потока газа (жидкости) и напряжения сдвига.

Для круглых сечений

Для кольцевых сечений

Если , то режим течения турбулентный.

Если , то режим течения ламинарный.

XIX. Коэффициент линейных сопротивлений движению смеси воздуха со шламом на участкахi = 1 – 3, 5 – 7

Для турбулентного течения:

Для ламинарного течения:

где – опытный коэффициентГастерштадта. При бурении коронками

Можно принять с запасом

a = 64 для круглого сечения, a = 96 для кольцевого сечения.

XX. Коэффициент местных сопротивлений движению воздуха снаружи и внутри соединительных элементов на всех участках

– эмпирическая формула Б.С. Филатова.

Для участков i = 1, 2, 6:

- при D_СЭ = D_БТ, d_СЭ < d_БТ (ниппельное соединение БТ) b = 1,5;

- при D_СЭ > D_БТ, d_СЭ < d_БТ (муфтовое соединение БТ) b = 2;

- при D_СЭ = D_БТ, d_СЭ = d_БТ (соединение БТ «труба в трубу» или непрерывная колонна БТ без СЭ (колтюбинг)) ξ_i = 0.

Для участков i = 3, 4, 5, 7: ξ_i = 0.

XXI. Сокращающие обозначения: – для участковi = 1 – 3, 5, 6 и B_i – для участков i = 1 – 3, 5 – 7

Дж²/м⁵

Для восходящего потока(i =1 – 3) –знак « + ».

Для нисходящего потока(i = 5, 6) –знак « – ».

XXII. Абсолютное и избыточное давления при входе воздушного потока на участки i = 1 – 3.

XXIII. Абсолютное и избыточное давления при входе воздушного потока на участок i = 4

XXIV. Абсолютное и избыточное давления при входе воздушного потока на участки i = 5, 6

Воспользоваться формулами пункта XXII.

XXV. Абсолютное и избыточное давления при входе воздушного потока на участок i = 7

XXVI. Скорость движения воздушного потока при входе и выходе из участков i = 1 – 3, 5 – 7

XXVII. Средняя скорость движения воздушного потока на участках i = 1 – 3, 5 – 7

= ( + ) / 2, м/с

XXVIII. Диаграммы избыточного давления и средней скорости движения воздушного потока (в вертикальном масштабе)

Р_иi , МПа

0 1 2 3 4 5 6 7 i

υ_i, м/с

0 1 2 3 4 5 6 7 i

XXIX. Плотность воздуха при выходе на все участки

XXX. Объемный расход воздуха при входе на все участки

м³/с = … м³/мин

XXXI. Объемный расход воздуха, всасываемого компрессором

м³/с = … м³/мин

XXXII. Давление, развиваемое компрессором и абсолютное давление при выходе из компрессора

, Па,

где – коэффициент запаса давления, = 1,1 – 1,3.

, Па

XXXIII. Степень повышения абсолютного давления в компрессоре

XXXIV. Минимальное число ступеней сжатия воздуха в компрессоре

где […] – обозначение целой части числа, заключенного в квадратные скобки.

XXXV. Степень повышения абсолютного давления в ступени компрессора

XXXVI. Максимальное абсолютное давление в каждой ступени

,

где j – порядковый номер ступени в направлении повышения давления, j = 1,2,…Z.

XXXVII. Максимальная температура воздуха в ступени компрессора

XXXVIII. Приращение температуры воздуха в ступени и охладителе компрессора

XXXIX. Приращение удельной внутренней энергии воздуха в ступени и охладителе

XL. Приращение удельной энтальпии воздуха в ступени и охладителе

XLI. Приращение удельной энтропии воздуха в ступени и охладителе

XLII. Удельная теплота процесса сжатия воздуха в ступени и процесса охлаждения в охладителе

XLIII. Максимальная температура воздуха в ступени компрессора при сжатии без охлаждения хладагентом

XLIV. Приращение температуры воздуха в ступени и охладителе в результате охлаждения хладагентом

XLV. Удельная теплота, отводимая от воздуха к хладагенту в ступени и охладителе

XLVI. Объемный расход хладагента в ступени и в охладителе

м³/с = … л/мин

м³/с = … л/мин

XLVII. Удельная теоретическая работа компрессора

XLVIII. Удельная фактическая работа компрессора

XLIX. Мощность компрессора

L. Мощность двигателя компрессора

По значениям и производится выбор подходящего компрессора. Правильность выбора проверяется по значению . Для подходящего компрессора оформить таблицу: