|
«включает» имеющиеся «резервы» теплопроводности. При небольших значениях интенсивности акустического поля основную роль играют процессы периодической внутрипоровой и межпоровой турбулизации, связанные с турбулентным периодическим движением флюида относительно скелета породы и вызывающие повышение теплопроводности насыщенных пористых коллоидных и капиллярнопористых сред. С ростом интенсивности увеличивается действие тепломассопереноса за счет направленной фильтрации горячей жидкости. Рассмотрим особенности термоакустического поля в конкретной геометрии с учетом конструкции скважины. Выбор уравнений (2.41), (2.44) и (2.45), описывающих распространение тепла при акустическом воздействии в коллоидной и капиллярно-пористой средах, физически обоснован выше. Учет при этом начальных и граничных условий первого рода (задание температуры) или второго рода (задание потока тепла ц на границе) позволяет решить эти уравнения для конкретных скважинных условий. Помимо воздействия акустического поля на теплопередачу А. X. Мирзаджанзаде, Г. С. Степановой, Г. Н. Ягодовым и Л. Г. Петросяном [69] экспериментально исследовалось его влияние на некоторые другие термодинамические явления, в частности на фазовые переходы как в объемной фазе, так и в пористой среде. Методика работы заключалась в следующем. В трубу с помощью вакуум-насоса закачивалась жидкость, а затем из баллона подавался газ при непрерывном перемешивании смеси путем встряхивания и качания. При определенном количестве газа баллон отключали и поднимали давление, непрерывно перемешивая смесь до тех пор, пока весь газ не растворялся в жидкости. После установления равновесия постепенно снижали давление в трубе также при непрерывном перемешивании смеси. Давление в момент появления первого пузыря жидкости фиксировалось как давление насыщения рнас. Фиксация давления насыщения производилась так же по изменению акустического сигнала. 76 |
результате внутрипоровая турбулизация в закрытых порах при этих условиях от интенсивности не зависит. Представленная зависимость (2.42) качественно согласуется с экспериментальными результатами. С увеличением теплосодержания выжимаемого и турбулизуемого флюида увеличивается приращение количества переносимого тепла, т. е. теплопроводность насыщенной пористой среды. Сравнительно большое значение прироста температуры в сухом песке, вероятно, объясняется большей сжимаемостью его скелета при сравнительно небольшой теплопроводности и небольшой вязкости воздуха. Помимо перечисленных параметров, на увеличение эффективной теплопроводности в насыщенных пористых средах влияет также значение мощности нагрева. Действительно, если полагать, что процесс интенсификации теплообмена в сильном звуковом поле зависит (при данной акустической мощности) от распределения температуры по радиусу, то ясно, что с увеличением мощности нагревателя увеличивается и температурный градиент, т. е. и эффект ДТ*. Подводя итог, можно сделать вывод, что, начиная с определенных интенсивностей, акустическое воздействие в насыщенной пористой среде «включает» имеющиеся «резервы» теплопроводности. При небольших значениях интенсивности акустического поля основную роль играют процессы периодической внутрипоровой и межпоровой турбулизации, связанные с турбулентным периодическим движением флюида относительно скелета породы и вызывающие повышение теплопроводности насыщенных пористых коллоидных и капиллярнопористых сред. С ростом интенсивности увеличивается действие тепломассопереноса за счет направленной фильтрации горячей жидкости. Рассмотрим особенности термоакустического поля в конкретной геометрии с учетом конструкции скважины. Выбор уравнений (2.41), (2.44) и (2.45), описывающих распространение тепла при акустическом воздействии в коллоидной и капиллярно-пористой средах, физически 76 77 обоснован выше. Учет при этом начальных и граничных условий первого рода (задание температуры) или второго рода (задание потока тепла ц на границе) позволяет решить эти уравнения для конкретных скважинных условий. Помимо воздействия акустического поля на теплопередачу А. X. Мирзаджанзадс, Г. С. Степановой, Г. Н. Ягодовым и Л. Г. Петросяном [55] экспериментально исследовалось его влияние на некоторые другие термодинамические явления, в частности на фазовые переходы как в объемной фазе, так и в пористой среде. Методика работы заключапась в следующем. В трубу с помощью вакуум-насоса закачивалась жидкость, а затем из баллона подавался газ при непрерывном перемешивании смеси путем встряхивания и качания. При определенном количестве газа баллон отключали и поднимали давление, непрерывно перемешивая смесь до тех пор, пока весь газ не растворялся в жидкости. После установления равновесия постепенно снижали давление в трубе также при непрерывном перемешивании смеси. Давление в момент появления первого пузыря жидкости фиксировалось как давление насыщения ркас. Фиксация давления насыщения производилась так же по изменению акустического сигнала. Исследование проводилось на смеси пропана и гептана. Давление насыщения рнас предварительно определяли визуальным способом при интенсивном перемешивании смеси. После этого давление поднимали и весь газ снова растворяли в жидкости. «Озвучивали» жидкость с помощью непрерывного воздействия при различной мощности излучения и определяли давление насыщения. Оно в большинстве случаев оказывалось выше первоначально определенного рнас без ультразвукового воздействия. После определения рнас снова поднимали давление и снимали воздействие. Затем снижением давления определяли рнас. Через 18-20 мин после снятия воздействия давление насыщения риас становится равным первоначальному, т. е. до воздействия. Следует также отметить, что при воздействии непрерывными |