Взаимодействие потока жидкости с твердым телом

Экспериментальные исследования Шищенко Р.И.

Современная теория взаимодействия между телом и жидкостью рассматривает как результат перепада давления (разность напряжений трения) при обтекании тела и главным образом в кормовой части. Этому вопросу посвящены многочисленные исследования теоретического и экспериментального характера, и которые были начаты Стоксом еще в 1851г. Характер обтекания во многом зависит от характера самого потока, от параметра Рейнольдса. Для случая обтекания твердых тел этот параметр выражается обычной формулой Re = vl/y, но в ней вместо диаметра подставляется величина / - некоторый характерный размер обтекаемого тела.

Скорость погружения шара в жидкости или газе находится по формуле Стокса:

Опыт показал, что результат, полученный по этой формуле, совпадает с экспериментальными данными при значении Re = vd/y < 1, т.е. при малых скоростях или больших вязкостях.

Одной из двух основных функций бурового раствора при бурении скважин - обеспечение выноса на дневную поверхность разрушенной на забое породы.

Первые опыты (авторы Шищенко Р.И. и Бакланов Б.Д.) по определению скоростей погружения шаров в глинистых растворах различных консистенций проводились в стеклянном цилиндре диаметром 100 мм и высотой 1 м. Положение взвешенных в глинистом растворе шариков регистрировалось на экране с помощью рентгеновских лучей. Шарики изготавливались из мастики, состоящей из воска, канифоли и свинцового сурика. Мастики приготавливались различных удельных весов от 1,5 до 2,2. Для каждого удельного веса определялись величина do (диаметр не тонущей частицы) и для каждого опыта величина а — d,/d0 (d4 - диаметр тонущей частицы). При значении а = 2,5-3 начинается возникновение турбулентности в потоке растворе, обтекающей шар. При значении параметра а от 3 до 7 происходит развитие турбулентности, и фактически физические процессы, происходящие в это время в потоке, не связаны непосредственно с изменением пластических свойств раствора и с изменением параметра а.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >