Акустическая диагностика подводных выбросов, распространяющихся в виде многофазной струи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Численно исследовано взаимодействие импульса давления с газожидкостной зоной, являющейся сечением затопленной многофазной струи, состоящей из смеси воды и нефти и содержащей пузырьковое ядро из метана. Показана возможность определения степени расширения струи, объемного содержания нефти и газа в струе по отраженным сигналам.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. К. Гималтдинов

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: iljas_g@mail.ru
Россия, Уфа

М. В. Столповский

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Email: iljas_g@mail.ru
Россия, Уфа

Е. Ю. Кочанова

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Email: iljas_g@mail.ru
Россия, Уфа

Список литературы

  1. Есипов И.Б. Семинар “Актуальные проблемы акустики – Успехи акустики 2019” Научного совета РАН по акустике // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 6. С. 861–862.
  2. Диденкулов И.Н., Кустов А.М., Мартьянов А.И., Прончатов-Рубцов Н.В. Акустическая диагностика пузырьковых объектов в жидкости // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 2. С. 246–251.
  3. Максимов А.О. Спектр шума “газового факела” // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 4. С. 511–519.
  4. Губайдуллин Д.А. Особенности отражения акустических волн от границы или слоя двухфазной среды // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 2. С. 162–173.
  5. Шагапов В.Ш., Гималтдинов И.К. Об эволюции линейных волн в жидкости при наличии пузырьковой завесы // Инженерно-физический журнал. 1998. Т. 71. № 6. С. 987–992.
  6. Yapa P.D., Dasanayaka L.K., Bandara U.C., Nakata K.A. Model (MEGADEEP) to simulate the transport and Fate of gas and hydrates released in deep water // Journal of hydraulic research, IAHR. 2010. V. 48. № 5. P. 559–572.
  7. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 1, 2. М.: Наука, 1987. 386 с.
  8. Гималтдинов И.К., Кочанова Е.Ю. Условия фокусировки волны давления в пузырьковом клине // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 4. С. 351–356.
  9. Ильгамов М.А., Гильманов А.Н. Неотражающие условия на границах расчетной области. М.: Физматлит, 2003. 240 с.
  10. Исакович М.А. Общая акустика. Учебное пособие. М.: Наука, 1973. 502 с.
  11. Вадов Р.А. Открытие подводного звукового канала, экспериментальные исследования, региональные различия // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 3. С. 313–328.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическое изображение расчетной области. D1–D6 – датчики давления

Скачать (83KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Эпюры давления в моменты (а) – 1.62 мс, (б) – 2.5 мс, (в) – 3.5 мс. Параметры расчета: жидкость – в области газожидкостной зоны: смесь нефти и воды с объемными содержаниями αo0 = 0.75 и αw0 = 0.25, газ – метан: αg0 = 0.001, a = 1.25 мм, x1 = 2.95 м, x2 = 3.05 м, x2l = 3.3 м, x1l = 2.7 м, x2g = 3.2 м, x1g = 2.8 м, ∆pl0 = 0.5 МПа, ρo00 = 830 кг/м3, ρw00 = 1000 кг/м3,νo = 10–2 м2/с, νw = 10–6 м2/с, Co = 1225 м/с, Cw = 1500 м/с, ρg00 = 50.19 кг/м3, cg = 2220 Дж/кг К, λg = 0.03 Вт/м К, Т0 = 300 К, p0 = 7.0 МПа

Скачать (166KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Осциллограммы для датчиков D3, D2, D1, имеющих координаты (2;2), (2;1) и (2;0) м, буквами r1 и r2 обозначены сигналы, отраженные от границ “вода–водонефтяная смесь–газожидкостное ядро” и “газожидкостное ядро-водонефтяная смесь-вода”. Все параметры такие же, как для рис. 2

Скачать (93KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поле скоростей в момент 2.8 мс. Объемное содержание газа αg0 = 0.01.Остальные параметры такие же, как на рис. 2

Скачать (163KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Осциллограммы отраженных сигналов для датчика D3: жирные линии соответствуют объемному содержанию газа в пузырьковом ядре (а) – αg0 = 0.001 и (б) – αg0 = 0.01, тонкие линии соответствует случаю отсутствия пузырькового ядра в струе (αg0 = 0). Объемное содержание нефти и газа в области многофазной струи: αo0 = 0.75, αw0 = 0.25. Остальные параметры такие же, как на рис. 2

Скачать (90KB)
Метаданные
7. Рис. 6. То же, что на рис. 5. Жирная линия на обеих картинках соответствует случаю, когда объемная доля нефти в жидкой фазе пузырьковой зоны αo0 = 0.75 (αw0 = 0.25), тонкая – αo0 = 0.25 (αw0 = 0.75). Объемное содержание газа (а) – αg0 = 0.001, (б) – αg0 = 0.01. Остальные параметры такие же, как на рис. 2

Скачать (87KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024