ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДУ КОНФОРМНИХ ВІДОБРАЖЕНЬ ДЛЯ КОНТРОЛЮ КАВІТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУМИННОГО НАСОСА

Анотація

Сучасні методи дослідження кавітаційних режимів експлуатації свердловинної ежекційної системи не враховують можливість її обертання в свердловині, внаслідок чого зменшується ефективність прогнозування режиму роботи струминного насоса. В роботі запропонований механізм визначення впливу обертання струминного насоса  на конфігурацію ліній течії змішуваних потоків за допомогою теорії плоских потенціальних потоків. Для побудови конфігурації ліній течії за заданим полем швидкостей застосовано метод конформного відображення, який полягає у відображенні області з відомим комплексним потенціалом на область течії з заданими границями. Границі областей робочого та інжектованого потоку  визначені відповідно до теорії струменів: на твердих поверхнях, які обмежують течію нормальна складова швидкості дорівнює нулю, а на вільних поверхнях модуль швидкості приймає постійні значення. Відповідно до розробленої автором математичної моделі наявність циркуляційної течії може бути врахована шляхом використання коефіцієнта нерівномірності розподілу поздовжніх швидкостей по перерізу робочого струменя. Обертання потоку за рахунок дії сил в’язкісного тертя змінює епюру поздовжніх швидкостей, що може бути враховано введенням у відому методику розрахунку коефіцієнта нерівномірності. Використовуючи відомі процедури визначення вигляду функцій в площинах комплексної змінної та змінної Жуковського отримана система рівнянь координат струменя в параметричній формі. Розвязок отриманої системи рівнянь дозволив отримати прямий зв'язок між координатами струменя. Координати траєкторії робочого струменя визначаються величиною діаметра робочої насадки струминного насоса, відстанню до камери змішування та нерівномірністю розподілу швидкостей в потоці, викликану обертанням ежекційної системи в свердловині. Зростання відстані між робочою насадкою та  камерою змішування струминного насоса викликає зменшення радіуса поширення струменя робочого потоку.