Файл: Курсовая работа по дисциплине Теплотехника Студент гр. Гр2011 М. Н. Осокин.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 26

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и – коэффициенты теплопроводности материала i-го слоя и слоя горной породы (исходные данные), ;

и – средние логарифмические значения диаметров i-го слоя и разогретого слоя породы (расчетные данные), м:


а) определяем среднее логарифмическое значение диаметра трубы НКТ:



;


б) определим среднее логарифмическое значение диаметра изоляции



;


в) определим среднее логарифмическое значение диаметра кольцевого пространства






г) определим среднее логарифмическое значение диаметра обсадной колонны






д) определим среднее логарифмическое значение диаметра цементного камня:






е) определим среднее логарифмическое значение диаметра породы:






Коэффициент теплоотдачи рассчитывается с помощью критериальных зависимостей для случая вынужденной конвекции. Определяющая температура теплоносителя – средняя температура пара (исходные данные). Физические параметры пара выбираются по таблице А.3 приложения.


Свойства водяного пара в состоянии насыщения при средней температуре пара при (таблица А.3 приложения):

– изобарная теплоёмкость пара



– коэффициент теплопроводности пара



– кинематическая вязкость водяного пара



– критерий Прандтля



Найдем число Рейнольдса



– режим турбулентный,

где – скорость пара по стволу скважины (исходные данные), ;

– внутренний диаметр трубы НКТ (исходные данные), ;

– кинематическая вязкость водяного пара, .
При этом температура стенки трубы будет равна

,

где – средняя температура пара (исходные данные), ;

– избыточная температура между температурой стенки трубы НКТ и средней температурой пара, .
Число Прандтля при по таблице А.3 приложения составит


Определим число Нуссельта




Коэффициент теплоотдачи составит




Определим коэффициент теплопередачи











Для построения графика изменения температуры теплоносителя на участке нагнетательной скважины 200-600 метров выбираем сечение и определяем для каждого температуру невозмущённой породы и температуру
t пара:












Определим температуру пара в различных сечениях скважины по формуле:

а) рассчитаем температуру пара для первого сечения, х1 = 200м





+
б) рассчитаем температуру пара для второго сечения, х2 = 300м





+
в) рассчитаем температуру пара для третьего сечения, х3 = 400м





+
г) рассчитаем температуру пара для четвертого сечения, х4 = 500м






+ ;
д) рассчитаем температуру пара для пятого сечения, х5 = 600м





+
Сведём полученные данные в таблицу 3.1.
Таблица 3.1



200

300

400

500

600



8,74

10,11

11,48

12,85

14,22



221,73

208,98

197,07

185,97

175,61


где – осевая координата сечения скважин;
– температура невозмущенной породы для каждого сечения;
– температура пара в сечении.


По полученным расчётным данным построим график изменения температуры пара на участке нагнетательной скважины (200-600) м (рисунок 3.3)



Рисунок 3.3 – График изменения температуры пара на участке нагнетательной скважины (200-600) м
3.4 Изменение температурного поля в радиальном направлении
Рассмотрим сечение скважины с координатой


Суммарное термическое сопротивление в конце зоны теплового влияния определяется по формуле


Полное термическое сопротивление, определяемое всей зоной теплового влияния



Определяем термические сопротивления и температуры на границах рассматриваемых слоёв:

а) определим термическое сопротивление в конце зоны влияния







+







б) определим термическое сопротивление между слоями цементного камня и горной породы





+


144,465 ;


в) определим суммарное термическое сопротивление между слоями обсадной колонны и цементного камня



+





г) определим суммарное термическое сопротивление между слоями среды кольцевого пространства и обсадной колонны



+




;
д) определим суммарное термическое сопротивление между слоями изоляции и средой кольцевого пространства