Автоколебательные режимы в вихревых гидродинамических генераторах колебаний тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ
Калашников, Геннадий Александрович
АВТОР
|
||||
кандидата технических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.02.06
КОД ВАК РФ
|
||
|
РГ6 од
и н российская академм наук
| Г| Д[)[> ШСТУГШ ШМНОВЕДЕНШ им. А.А. БЛАГОНРАВОВА
На правах рукописи
КАЛАШНИКОВ ГЕННАДИИ .АЛЕКСАНДРОВИЧ
УДК 532.5(043.3)
АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ В ВИХРЕВЫХ ШРОДИНМИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРАХ КОЛЕБАНИЯ
Специальность - 01.02.06 ' Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры.
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических, наук. .
МОСКВА - 1992.
Работа выполнена в Институте машиноведения им. A.A. Благон-равова Российской АН.
Научный руководитель член-корреспондент РАН,
профессор Р.Ф. Ганиев
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Умуппсин Б.П.
кандидат технических наук Перминов м.д.
Ведущее предприятие: Московский 'авиационный институт им. С. Орджоникидзе. ■
Защита состоится " » мая _1993г. в_часов
на заседании специализированного Совета по специальности'01.02.06 "Динамика, прочность машин,- приборов и аппаратуры" в ШАШ РАН по адресу: I0I830 г.Москва, ул. Грибоедова, 4, конференцзал.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института по адресу: г.Москва, ул. Бардина, 4.
Просим Вас принять участив в защите и направить Ваш отзыв по адресу: г.Москва, ул. Грибоедова, 4, Специализированный ученый Совет Д-003.42.01.
Автореферат 'разослан -Oy- оюЬаАЯ 1993г.
Ученый секретарь специализированного Совета д.т.н.
'JU.tfbJy
M.K. Усков
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Основой высокой эффективности современного производства является ■ повышение качества и объема продукции при снижении энергозатрат, металлоемкости технологического оборудования и экономии ресурсов. Одним из путей решения этой задачи является использование автоколебательных режимов движения при создании новых технологий обработки многофазных и пористых сред, что в конечном итоге, позволяет интенсифицировать тепломассооб-мэнные процессы.
Указанные технологии реализуются различными типами вихревых гидродинамических генераторов колебаний, в которых автоколебания кавитационной каверны приводят к отрыву от нее парогазовых пузырьков и схлопыванию в области повышенного давления с созданием колебаний давления в протекающей среде. Поэтому определение параметров автоколебаний кавитационной каверны, разработка новых ти-' пов генераторов для их реализации в конкретных технологических процессах представляет важную задачу.
Особенно актуален вопрос изучения автоколебаний в топливно-энергетическом комплексе, где основной тенденцией является снижение темпов добычи нефти, увеличение количества бездействующих скважин, требующих качественной очистки призабойной зоны от коль-матирующих механических примесей. Актуален также вопрос повышения нефтеотдачи пласта. Обеспечение надежной работы гидродинамических генераторов колебаний, используемых в процессах добычи и переработки нефти, требует изучения закономерностей автоколебаний и наиболее полного учета таких факторов, как давление и расход прокачиваемой через генератор жидкости, ее плотность и статическое давление.
Предложенный научный подход позволяет целенаправленно использовать автоколебания в качестве управляющего фактора технологическими процессами перемешивания и диспергирования многофазных сред, фильтрации жидкости в пористой среде. Создание и экспериментальная отработка новых технологий и реализующих устройств является актуальной и своевременной задачей.
Цель® диссертационной работы является более углубленное теоретическое и . экспериментальное исследование автоколебательных режимов в вихревых гидродинамических генераторах колебаний и выявление путей их более, широкого практического использования. При
этом детально рассматриваются задачи:
- создания математической модели и численного метода расчета автоколебаний кавитационной каверны;
- определения области устойчивости автоколебаний кавитационной каверны;
- анализа экспериментальных данных по снятию характеристик (амплитуда и частоты) автоколебаний и визуализации .процесса кавитации для различных конструкций гидродинамических генераторов;
- экспериментального исследования газодинамических излучателей, реализующих автоколебательный режим отраженного скачка уплотнения;
- разработки и испытания опытных установок в пищевой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и машиностроительной промышленностях с использованием вихревых гидродинамических генераторов колебаний;
- внедрение полученных результатов в практику работы промышленных предприятий.
Научная новизна работы!
- разработана математическая модель автоколебаний, возникающих в гдцродинамическом навитационном генераторе колебаний;
-определена область устойчивости автоколебаний в гидродинамическом навитационном генераторе колебаний в зависимости от параметров течения газожидкостного штока;
- определены предельные размеры кавитационной каверны в гидроданамическом генераторе колебаний;
- проведены экспериментальные исследования автоколебаний кавитационной каверны для различных конструкций гидродинамических генераторов; ■ ■
- проведены сравнительные испытания различных типов газодинамических излучателей; .
- на основе теоретических и экспериментальных исследований характеристик автоколебаний для различных типов гидродинамических генераторов колебаний и газодинамических излучателей определены зависимости частоты и амплитуда от параметров течения газожидкостного потока, что позволяет конкретные технологические процессы проводить в резонансном, менее энергоемком, режиме.
Практическая ценность работы. Определены частота автоколебаний и размеры кавитационной каверны при фиксированных параметрах течения и различных соотношениях геометрических размеров генератора. Для различных типов гидродинамических генераторов колебаний экспериментально получены заданные частота и амплитуда, что дает
возможность осуществлять режим резонанса в конкретных технологических процессах. Экспериментально отработаны опытные установки для 'приготовления мелкодисперсных, гомогенных эмульсий. Промышленными испытаниями подтверждена высокая эффективность,использования полученных теоретических и экспериментальных результатов при обработке сквакин, приготовлении смазочно-охлаждаюцих жидкостей для металлорежущих станков, гомогенизации молока и в некоторых других технологических процессах.
Реализация работа в промышленности. Результаты настоящей работы были непосредственно использованы для создания опытных установок и методик их применения, внедренных на ряде промышленных предприятий, в частности, в ПО "Станкостроительный завод им. С. Ордхоникидзэ", на Ново-Уфимском нефтеперерабатывающем заводе. На Останкинском молочном комбинате проведены огштно-помышленше испытания волнового гомогенизатора молока, созданного с использованием гидродинамического генератора колебаний.
Апробация работы, основные положения и результаты работы докладывались на Всесоюзной конференции по вибрационной технике (Кобулети, 1987г.), VII Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (Москва, 1991г.) и на ученом семинаре отдела вибротехники Института машиноведения им. A.A. Благонрввова РАН.
Публикации. По теме диссертация опубликовано 35 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Обощй объем 154 страницы, в том числе основного текста 77 листов, 76 рисунков, список литературы из 141 наименования и В страниц приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность проводимых исследований, сформулирована цель, излокены основные задачи работы и приведена краткая аннотация всех разделов диссертации.
В первой главе приводится краткий обзор различных типов гидродинамических генераторов колебаний, а также известных работ по автоколебаниям кавитационной' каверны. На основании анализа различных конструкций и со ссылками на литературу показаны области применения гидродинамических генераторов, позволяющих существенно ускорить массообменные процессы в многофазных средах. Приведены основные направления и результаты теоретических и экспери-
ментальных работ по определению условий возникновения кавитацаон-ной каверны и ее схлотвашя с образованием мощных волн давления а жидкости. Так, например, Кима Т. экспериментально установил, что локальное давление в точке схлошвания может достигать значений 200 МПа. Движение стенок пузырька при охлопывании наиболее полно рассмотрений в работах Хшиинга Р. и Плэссота М.С., Аграяа-та Б-А.., Карелина В.Я. и некоторых других.
Результаты исследований автоколебаний кавитационных полостей применительно к насосным системам.представлены в работах Пилипен-ко В.В., Пилипэнко О.В., Натанзона М.С., , Овсянникова Б.В., Левченко Е.Л. и других. Однако эти работы в большей степени касались вопросов устранения кавитационных автоколебаний и не рассматривалась возможность их использования на практике.
В главе также приведен расчет характеристик. (частоты и амплитуда) автоколебаний кавитационной каварны в гидродинамическом генераторе колебаний в зависимости от параметров внешней среда. Расчет проводился в два этапа:
а) Первый этап заключался в определении радиуса кавитационной каверны в камере вихревого гидродинамического генератора колебаний. Для плоской задачи изотермического течения вязкой несжимаемой 'жидкости мевд сечениями а-а и Ь-Ь вокруг кавитационной' каверны (РисИа) при установившемся режиме' течения жидкости ^ = о; Q) в' предложении о равномерном распределении ^тека-вдей жидкости по всей окружности стенки генератора и для -^-=0 записаны, уравнение Навье-Стокса и уравнение неразрывности.
где С! - расход жидкости через генератир м«™, ------шэ
жидкости на выходе насосного агрегата; Рк - давление в кавитационной каверне; Н - глубина установки генератора; р - плотность жидкости; Л - радиус камеры генератора; - диаметр входных ка
г
Q
А - А
^ (увеличено)
б)
Рис. Г.
Расчётная схема гидродинамического генеparo ра колебаний.
налов генератора; £ - коэффициент гидравлических потерь во входных каналах генератора.
При этом из условий максимального разряжения внутри кавита-циокной каверны получено выражение для оптимального угла входа ф (Рис.16) жидкости в камеру генератора:
. " (5)
Максимально возможный радиус кавигационной каверны Ь 1тах в камере генератора определен из условия 0 -*оо и имеет вид:
г,
w \П> 1 • (б)
Y 4 сс5г(К+Г)
б) Второй этап заключался в определении частоты," амплитуда и условий автоколебаний кавиташонвой каверны..
Исходя из данных, полученных экспериментальным путем, можно сделать вывод, что, в режимах автоколебаний длина кавитационной каверны практически не изменяется при достаточно больших расходах, в то время как радиус каверны существенно изменяется, т.е. решение задачи по определению частоты и амплитуды генерируемых колебаний сводится к случаю, когда = О, * 0, где \ - радиальная скорость движения жидкости.
Таким образом, уравнение Навье-Стокса и уравнение неразрывности изотермического течения вязкой несжимаемой жидкости между сечениями а-а и b-Ъ вокруг кавитационной каверны в предположении о равномерном'распределении втекающей.жидкости по всей окружности стенки генератора примет вид (т5г = О; j¡r= 0):
г . # н djg fdp ■
I W * v* дг ~ % ~ ~ f afc \ IT)
(8)
« v tB =о
' Эг • (9)
Так как стенки каверны в режиме автоколебаний совершают малые ' перемещения около положения устойчивого равновесия, текущий радиус Ь каверны представлялся в виде:
г-ъ^+^ъ . (Ю)
Решение системы уравнений (7)-(9) позволяет определить круговую собственную частоту автоколебаний каверны в зависимости от параметров прокачиваемой через генератор среды и геометрических размеров генератора:
где Эвх - суммарная площадь входных тангенциальных каналов генератора; -д^ - тангенциальная скорость жидкости.на выходе из тангенциальных каналов генератора..
Решая численным методом систему уравнений (4) и (11)получим зависимости радиуса каверны и частоты автоколебаний £ ~ $?/2зг (Гц), от расхода жидкости через генератор.
На Рис. 2 показаны результаты расчета радиуса каверны, а на Рис. 3 частоты автоколебаний каверны в зависимости от расхода жидкости через генератор колебаний с 3В1 = 2«(5x10)-10"" м®, И = 6,5*10"5 м, Ро = 13,6 МПа, ргН = (4...8) МПо, а = (3...6)-•10"® м3/с» Рк = 0,15 Ша. На Рис.3 звездочками показаны экспериментальные значения частоты для указанного генератора.
Область устойчивости автоколебаний кавитационной каверны определялась на основе критериев Гурвица. На Рис.4 эта область находится выше линии со штриховкой. Каждой совокупности параметров потока (С?; ; ^ ; Н ) соответствует точка на одной из линий семейства кривых, соответствующих статическому давлению в жидкости (глубине установки генератора в жидкости), на рисунке представлены экспериментально полученные точки в виде треугольников, причем заштрихованные отвечают наличию автоколебаний, а незаштри-хованные - их отсутствию. *
Формула, по которой можно оценить амплитуду колебаний однокамерного гидродинамического генератора (Рис.1), имеет следующий
где - размерные коэффициента, зависящие от геометрических
размеров гидродинамического генератора; <1 - диаметр схлопывающе-гося кавитационного пузырька; с - истинная скорость звука в жидкости. ,
В главе также содержатся результаты теоретических и экспериментальных исследований автоколебательных режимов в двухкамерном
вид:
-ю-
-з 1
1,7
м
1,5
1,3
1.1
■
л -1- --- —!->.. .. 1—
о -ю-3,
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 м3д,/
Рис.2. Теоретическая зависимость радиуса капитационной Каверин от расхода жидкости.
-Я"
1-103,
Гц
3,0
2,0
1,0
0
О - расчёт
• К - эксперимент
1 "" I" 1 о \
н
--- -«- - - ■' ■ 1 " -
3,0 / 4,0 5,0 б,
Рис.5. . Зависимость частоты автоколебаний кавитацион-кой каверны от расхода жидкости.
о й-«"-3.
м3/с.
О 0,02 0,04 0,06 0,00 0,10
РисЛ. Зависимость тангенциальной скорости жидкости ^ от радиуса кавитационной Каверин.
гидродинамическом генераторе низкой частоты (Рис.5). При прокачке кидкости через такой генератор, происходит закрутка штока жидкости и в центре каждой из камер образуется по одной кавитацион-ной каверне, которые совершают автоколебания с близкими частотами к 1г, что, в свои очередь, приводит к образованию "биений" между кавернами и генерации низкой частоты ш = 12 - Г1. На Рис.6 для двухкамерного генератора = 6,0-10*3 м; И2 = 8,0'10~э м; ^ = 4-,5-Ю"3 м; йг = б.ОМО"9 м; а = (6...14)-10"э м*/с; Рс= 13,6 МПа; рёЕ = (3...9) МПа) сплошными линиями показаны экспериментальные кривые биений Рд и амплитуд колебаний Р01 и РС2 двух близких частот 11 и 12. Здесь же прерывистой линией показана расчетная кривая биений в зависимости от расхода кидкости, при этом для амплитуд Р01 и РС2 принимались значения, полученные из экспериментальных исследований.
Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям автоколебаний кавитационаой каверны в вихревых гидродинамических генераторах колебаний, процесса фильтрации жидкости через пористую среду, а также автоколебаний скачка уплотнения в газодинамических излучателях.
Экспериментальный стенд для исследования автоколебаний в генераторах и процесса фильтрации жидкости через керн (Рис.7) включает в себя отрезок трубы 1 от обсадной колонны .скважины (длиной 4,475 м и диаметром внешним - 130 мм, внутренним - 115 мм), гидравлически связанный посредством отрезков насосно-компрессорных труб 2 (диаметром 73 мм и различной длины), задвижек высокого давления 3 и противодавления 4 с насосным агрегатом. На конце трубы 2 при помощи трубной резьбы крепился гидродинамический генератор колебаний 5 и, затем, помещался в полость трубы 1, причем была предусмотрена возможность установки генератора на различном •расстоянии от среза трубы 1. По длине трубы 1 были выполнены гнезда под пьезоэлектрические датчики 6 типа ЛХ-604 и ЛХ-608, а также под кернодержатель 7. Р состав стенда входили также манометры 8, замеряющие давление жидкости на входе и выходе из генератора колебаний, расходомер 9 типа ДРК, мерная емкость 10 (объемом 1 м3) для тарировки расходомера, мерная емкость 11 (на 1 литр) для исследований на кернах, вентиль 12 противодавления на керн. Сигнал с пьезоэлектрических датчиков записывался на четы-рехканальный магнитограф 13 типа 7305 со встроенным усилителем заряда типа Е0060 (фирма Вгие1 & КЗзег - Дания). Анализ электри ческих сигналов осуществлялся спектроанализатором типа 2034.
б)
А - А
в) Б - Б
Рис .5. Расчётная схема двухкамерного гидродинамического генератора колебаний.
-и-
Рис.£. Ндннсшокть адш1игу.цм колебаний от расхода жидкости че|ю:1 гоноратор: ; -—о— ¡лошеримеига-ниюп кривая пшшнтуды PQ]■ частоты ^ ;
—й— ¡жсипримепталмтл. крипля амплитуды Р^ частоты £ ; —X— ¡жшюримеитшп.ипл припая амплитуды Р^ низкой часта-:
—---- Т<!'>|ЮТНЧОО!»Ш кривая омнлигуди Рц.
Рис.7. Схема экспериментального стенда для исследования генераторов и фильтрации жидкости
через керн:' I -труба диаметром 130 км; 2-труба диаметром 73 км; 3-задвикка высокого давления на входе в генератор; 4-эадвижка противодавления; 5-гицродинэмический генера-; тор колебаний; 6-пьезоолектрические датчики; ?-кернодер.-хагель; 8-мансметры; 9-расхо-домер; 10-мерная емкость для тарировки расходомера; 11-мерная емкость для исследований на кернах; 12-вентиль противодавления на керн; 13-нагнитограф.
Во время экспериментов расход жидкости через гидродинамический генератор колебаний изменялся при помощи задвижки высокого давления 3 в пределах (0,8...12,0)-10"® мэ/с при давлении насосного агрегата 15,0 МПа, которое контролировалось манометром 8 перед генератором. Кроме того, статическое давление на выходе генератора (внутри трубы 1) изменялось при помощи задвикки противодавления 4 в пределах (0,1...11,5) МПа.
Эксперименты проводились на различных конструкциях гидродинамических генераторов колебаний. Показано, что на автоколебательные режимы кавитационной каверны существенное влияние оказывай не только условия прэкачки жидкости через генератор, но и соотношения геометрических размеров генератора."
Показана возможность получения заданной частоты колебаний в конкретном случае, что делает возможным осуществлять резонансные режимы обработки многофазных сред в технологических процессах. Так например, на Рис.8 приведены результаты экспериментального исследования фильтрации жидкости через пористую среду (кэрн с проницаемостью 40 мД). Кривая 1 соответствует фильтрации жидкости через керн при различных давлениях на входе при отсутствии волнового воздействия. Кривые 2 и 3 - при волновом воздействии с частотой 3280 Гц и 1900 Гц, соответственно. Данные убедительно свидетельствуют о наличии оптимальной частоты, что необходимо учитывать, например, при обработке призабойной зоны скважины.
В главе' также приводятся данные экспериментов по визуализации процесса кавитации в гидродинамических генераторах. В частности, показано, что в режиме автоколебаний при достаточно большом изменении расхода жидкости длина кавитационной каверны практически не изменяется, в то время как ее радиус существенно меняется.
Анализ экспериментальных и теоретических результатов показал удовлетворительную сходимость (Рис.3, 4 и 6), что позволяет говорить об адекватности теории реальному процессу.
В главе приведены данные экспериментального исследования автоколебательных режимов в различных конструкциях газодинамических излучателей, представляющих большой практический интерес при приготовлении мелкодисперсных газожидкостных смесей. Выявлено влияние геометрических размеров на амплитуду и частоту колебаний.
Третья глава посвящена результатам опытно-промышленной проверки гидродинамических генераторов и газодинамических излучателей.-
-{? -
Рис.Я. Скорость фильтрации жидкости через'керн (40 цЦ) в зависимости от давления жидкости на входе при отсутствии (кривая П и с волновым воздействием от генератора колебаний (кривая 2 - генератор 3x40 им; кривая 3 - генератор 5x10 мм).
Промысловые испытания технологии обработки скважин при нефтедобыче с использованием гидродинамических генераторов были проведены более, чем на 800 скважинах. В результате чего было 'установлено, что использование генераторов позволяет повысить как производительность скважин, так и нефтеотдачу пласта. На Рис.¡9 приведены интервалы поглощения до и после волнового воздействия для скважины Л 3662 ПО "Нижневарговскнефтегаз", из которого видно, что в результате волнового воздействия на пласт произошло подключение нижнего интервала перфорации напротив которого размещены нропластки с ухудаенными, колдекторскими свойствами, в "результате чего работающая толщина продуктивного пласта увеличилась в .1,64. раза, а приращение нефти за пять календарных месяцев составило 5000 тонн (Ркс.Ю).
Использование газодинамических излучателей при газлкфтном способе добычи нефти из скважины, позволяет как показали испытания, сократить удельный расход газа за счет создания мелкодисперсной гомогенной газожидкостной смеси в подъемнике на 20...40%. На Рис.11 приведены данные изменения дебита жидкости от расхода газа на скважине Л 10348/1114 ПО "Нгжневартовскнефтегаз".
В ходе опытно-промышленных испытаний установок с использованием гидродинамических генераторов для интенсификации производственных процессов в машиностроительной, нефтехимической и пищевой промыиленностях получены результаты, свидетельствующие о высокой эффективности волновой технологии, являющейся новым перспективным направлением к созданию высокоэффективной и малоэнергоемкой техники. •'-.''. /'.""
В заключении приведена основные результаты работы. В приложениях представлены акты, подтверждающие техническую эффективность проделанной работы.
Интервалы поглощения Ш.04Д!7 7.06.07
1810
1920 н
1830
5,4 2.4
3,6 Т.4
1840 -1850-
Ь .м
Рис.9. Интервалы поглощения до (16.04.87) и после (7.06.07) золновой обработки скважины »• 3662 ( 110 "11ижиевартовскнефтегаэ"У,
5,4 2,4
0„„
тыс.тони 790
•780 770
760 750
740
¿0= -бОООтшк
-<-- —I-
1100 1200
1400
1600 1800 2000 2200
О
ТН0.Т(/мН
; Г.ю.Й?. Динамика отбора нефти из укрупнённой скшшшм »Зо62.
лифгной скважине № 10340/1114 (Ш "Нижневартовскнефтегаз") о газодинамическим излучателем (I) и без него (2).
/
ОСНОВШЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. На основании проведенного обзора литература,, включающего 141 источник, обоснована актуальность изучения автоколебаний, происходящих в гидродинамических системах с наличием кавитации, и проведен анализ экспериментальных и теоретических исследований условий возникновения и захлопывания кввитационных полостей. Проведен также анализ конструкций гидродинамических генераторов колебаний.
2. Получены условия возникновения автоколебаний кавитационной каверны в гидродинамическом генераторе колебаний и определена область устойчивости этих колебаний.
3. Получены формулы для определения амплитуда и частоты автоколебаний в зависимости от расхода жидкости через генератор, давления жидкости на входе в генератор, статического давления жидкости , а также геометрических размеров генератора.
. 4. Определен радиус кавитационной каверны в зависимости от гидродинамических параметров потока жидкости и геометрических размеров генератора. Найден максимально возможный при данных параметрах течения радиус кавитационной каверны.
5. Определена амплитуда колебаний для низкочастотного двухкамерного -гидродинамического генератора колебаний, взаимодействие кавитационных каверн в смежных камерах которого приводит к биениям.
6. Для экспериментального исследования и визуализации процесса кавитации в цилиндрической трубе был создан гидродинамический; стенд. Генераторы изготавливались из плексигласа, в качестве модельной жидкости использовалось индустриальное масло и-20. с помощью регистрирующей аппаратуры и фотографирования было установлено, что в режимах автоколебаний кавитационной каверны ее длина практически не изменяется при достаточно больших расходах жидкости, в то время как радиус каверны существенно изменяется.
7. Для снятия амплитудно-частотных характеристик различных типов генераторов, а также для исследования влияния волнового воздействия на фильтрацию жидкости через керн был создан.экспоримен-. тальный стенд. Получен экспериментальный материал для различных модификаций гидродинамических генераторов колебаний, подтверждающий адекватность теоретической модели реальному процессу. Установлено, что на скорость фильтрации жидкости в пористой среде существенно влияет волновое воздействие.
8. Проведено сравнительное экспериментальное исследование различных конструкция газодинамических излучателей, реализующих ав-
, токолебательнкй режим отраженного скачка уплотнения
9. Результаты настоящей работы были использованы для создания нового класса гидродинамическ . генераторов колебаний для повышения производительности нагнетательных и добывающих скважин и нефтеотдачи пласта. Результаты опытно-промышленной проверки разработанной с использованием данных генераторов технологии убедительно
' свидетельствуют об эффективной очистка призабойной зоны скважин от кольматирущих механических примесей, подключения или отключения отдельных пропластков нефтяного пласта, что позволяет повысить нефтеотдачу пласта и темпы отбора нефти из добывающих скважин, а также снизить непроизводительную закачку воды в нагнетательные скважины. Данная технология одобрена и используется в ПО "Когалымнефтетаз". В ПО "Нижневартовскнефтегаз" эта технология после широкомасштабного внедрения (более 800 скважин) и приемочных испытаний закреплена Руководящим документом РД-39-035-Р-90.
10. Эжегадаонно-волновой смеситель (ЭВС), созданный на основе теории и эксперимента настоящей работы, используемый для приго-
' товления смазочно-охлавдавдих жидкостей (ССЖ) для металлорежущих станков внедрен на ШО "Станкостроительный завод им. С. Орджоникидзе". Использование СОЖ, приготовленной с помощью ЭВС, позволяет повысить стойкость металлорежущего инструмента, а также дисперсность, гомогенность и стабильность полученной эмульсии, снизить содержание компонентов эмульсии (эмульсола, сода и нитрита натрия), (и). Одним из практических приложений экспериментальных данных . газодинамических излучателей явилось создание волновой технологии по интенсификации газлифтного способа эксплуатации скважин. С помощью потока газа, прокачиваемого через газлифтный клапан с газодинамическим излучателем, на процесс получения газо. жидкостной смеси в газлифтном подъемнике осуществляется волновое воздействие. Это позволяет сократить удельный расход газа на . 20.. .4035 без капитальных затрат. (ТгХ Автоколебательные режимы .гидродинамических генераторов колебаний, исследованных в'данной работе, рекомендовано использовать в процессе гомогенизации жидких молочных продуктов, что позволит сократить металлоемкость оборудования пищевого исполнения за счет проведения процесса в режима резонанса и снихенйя потребного давления (примерно с 20,0 МПа до 7,0 Ша) при "отличном" качестве получаемого продукта.
13. На основании данной работы была проведена также опытно-
прошпленная проварка волновой технологии по интенсификации ряда процессов нефтехимии и нефтепереработки. Получено снижение расхода аммиака при термическом восстановлении отработанной серной кислоты, исключение катализатора из процесса демеркаптанизации легких, углеводородов, увеличить выход крупно-кускового кокса с улучшенной структурой, увеличить стабильность эмульсии "мазут-вода" и выход светлых нефтепродуктов из нее,
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ '
1. Ганиев Р.Ф., Борткевич C.B., Калашников Г.А. Получение эмульсий заданной дисперсности при вибрационном воздей ствии // Тез. Всэсоюзн. конф. по вибрационной технике. -.'Кобулети, 19В7. - с. 51.
2. Ганиев Р.Ф., Борткевич С.В.,. Калашников Г.А. Руководство по технологии воздействия на призабойную зону добывающих и нагнетательных скважин с применением гидродинамических генераторов колебаний. ПО "Ншкневартовскнефгегаз", РД-39-035-Р-90, 1990.
3. Ганиев Р.Ф., Костров с.А.Калашников Г.А. Применение волновой технологии для улучшения СОЖ // Вестник машиностроения. - 1938. - Mi 6. - с. 56-58.
4. Ганиев Р.Ф., Давыдов C.B., Калашников Г.А. A.C. №1502065 (СССР) . - Устройство, для приготовления эмульсий. -Заявл. 02.03.87. ■ • . .
5. Ганиев Р.Ф.,. Борткевич C.B., Калашников Г.А. A.C. И 1595061 (СССР). - .Способ обработки призабойной зоны пласта екустичесюши колебаниями и устройство для его осуществления. - Заявл. 09.11.87. ,
6. Ганиев Р.Ф.,. Костров С.А., Калашников Г.А. A.C. по заявке. JS 4390272/03 (СССР). - Способ газлифгяой эксплуатации скважины и устройство для его осуществления. Заявл. 21.03.83, положит, решение 25.07.88.
7. Ганиев Р.Ф., Калашников Г.А., Костров С.А. - A.C. J5 1551004 (СССР). - Гидродинамический генератор колебаний. -Заявл. 19.05.88.
8. Ганиев Р.Ф., Калашников Г.А. - A.C. по заявкам Л 4649876/03 И X 4651302/29 (СССР). - Гидродашамич-ский генератор колебаний. - Заявл. 14.02.89, полазит, ре'лск:-; 04.08.89.
-249. Ганиев Р.Ф.-, Калашников Г.А.-А.С. по заявке № 4649869/03 (СССР). - Гидродинамический генератор колебаний давления. - Заявл. 14.02.89, положит., решение 04.08.89.
10. Ганиев Р.Ф., Муфазалов Р.И., Калашников Г.А. - A.C. но заязке № 4692750/03 (СССР). - Буровое долото. - Заявл.
19.05.89, положит, решение от 21.09.90.
11. Ганиэв Р.Ф., Калашников Г.А., Хачуков М.З. - A.C. по за. явке Л 4702482/13 (СССР). - Устройство для гомогенизации
пищевых продуктов, т Заявл. 06.06.89, положит, решение
29.11.90.
12. Ганиев Р.Ф., Каданников Г.А., Костров С.А. - A.C. по заявке № 4719775/26 (СССР). - Установка для приготовления битума. - Заязл. 17.07.89, положит, решение 28.05.90.
13. Ганиев Р.ф., Калашников Г.А., Клюшев H.A. - A.C. по заявке 4730770/26 (СССР). - Способ очистки нефтепродуктов и устройство для его осуществления. - Заявл. 17.07.89, положат, решение 27.04.90.
14. Ганиев Р.Ф., Калашников Г.А., Костров С.А. - A.C. И 1655383 (СССР). - Акустический параметрический генератор. - Заявл. 27.07.89.
15. Ганиев ?.{&., Калашников Г.А. - A.C.JS 1658450 (СССР). -Устройство для волновой обработки многофазных жидкостей. - Заявл. 27.07.89.
16. Ганиев Р.©., Милан В.П., Калашников Г.А. - Патент л 1752(84 (СССР). - Способ слива вязкотекучих продуктов из емкостей и устройство для его осуществле ния. - 1992.
17. Калашников Г.А.. Использование волновой технологии в повышении нефтеотдачи пластов // Аннотации докл. VII Всесоюзного съезда по теоретич. и прикл. механике. - М., 1991 .■- с. 178-179. . .
18. Проспект ВДНХ СССР. Эжекцконно-вожовой смеситель (ЭВС). Разработчик: ИЫАШ АН СССР, - ишь, 1988.
IHAE РАН.Зав.):« ЗЗ.Тираж ICO экз.Пода.в печать 5.04.93.