Гідравлічна модель змішування потоків

Анотація

На основі теорії зануреного струменя, що рухається в супутньому потоці, запропонована гідравлічна модель робочого процесу свердловинного струминного насоса у вигляді центральної потенціальної і коаксиальної кільцевої течій. Під час побудови гідравлічної моделі враховано геометричні розміри елементів проточної частини струминного насоса та співвідношення витрат робочого і інжектованого потоку свердловинної ежекційної системи. Центральна потенціальна течія характеризується постійним профілем швидкостей. Периферична зсувна кільцева течія відзначається нерівномірним розподілом кінематичних параметрів і може бути апроксимована за допомогою елементарних функцій. Запропонований профіль швидкостей в кільцевому примежевому шарі зберігає наближену автомодельність упродовж всієї початкової ділянки робочого потоку струминного насоса. Для характеристики нерівномірності розподілу кінематичних параметрів у камері змішування струминного насоса використано співвідношення середньої та максимальної швидкостей змішуваних потоків. У процесі інтегрування запропонованих профілів швидкостей отримано аналітичну залежність, що зв'язує узагальнений коефіцієнт нерівномірності розподілу кінематичних параметрів в камері змішування струминного насоса з характеристиками свердловинної ежекційної системи. Відповідно до отриманої аналітичної залежності величина коефіцієнта нерівномірності розподілу кінематичних параметрів прямопропорційно залежить від відстані між робочою насадкою і камерою змішування струминного насоса. Запропонована модель розподілу швидкостей у вхідному перерізі камери змішування дозволяє зменшити похибку аналітичного визначення напору струминного насоса і підвищити ефективність проєктування параметрів експлуатації свердловини ежекційної системи.