ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОЭРОЗИИ С УЧЕТОМ РАСПОЛОЖЕНИЯ МОДЕЛЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ - Экспериментальное моделирование процесса термоэрозии в условиях эксплуатации трубопроводов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
На рисунках3.1.1 и 3.1.2 представлены результаты изменения глубины протаиванияh(t) от времени, при наличии МТ, расположенного вдоль и поперек уклона. Модель с мелким пылеватым песком криолитозоны. Эксперимент проводился при разной льдистости (5% и 15%, чтосоответствуетмалольдистым грунтам). Общий характер кривых нелинейный: глубины размыва со временем увеличиваются. На графиках можно выделить зоны, в которых процесс термоэрозии замедлялся. Эти зоны соответствуют достижению процессом жил льда. Расположение модели МТ вдоль или поперек потока значительно (?1,3-1,5 раз) изменяет скорость течения процесса термоэрозии. Так при расположении вдоль потока воды процесс протекает быстрее в 1,29 раз. В случае расположения МТ вдоль склона преобладают процессы термоэрозии; для поперечного расположения - вероятно развитие термокарста.
Рис. 10 Динамика изменения глубины размыва при наличии МТ, расположенного поперек склона. Жила льда - горизонтальная. СравнительнаягруппаБб)
Рис. 11 Динамика изменения глубины размыва при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жила льда - горизонтальная. Сравнительная группа Ба)
Во второй серии экспериментов модель состояла из торфо-песчаной смеси. Динамика изменения глубиныразмыва представлена на рисунках 3.1.3. и 3.1.4. Процесс размывания грунта протекает медленнее (?1,4 раза), по сравнению с песчаной слоистой моделью, поскольку торф, имея маленькую массу и легкую консистенцию, впитывает в себя поступающую воду, набухает и не позволяет вымывать грунт. Следовательно, поступающий поток воды не может быстро растопить жилу льда, находящуюся между слоями торфо-песчаной смеси.
Рис. 12 Динамика изменения глубины размыва при наличии МТ, расположенного поперек склона. Жила льда - горизонтальная. Сравнительная группа Гб)
Рис. 13 Динамика изменения глубины размыва при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жила льда - горизонтальная. Сравнительная группа Га)
В третьей серии экспериментов жила льда располагалась вертикально. Модель с песчаной малольдистойсмесью (15%). Модель МТ располагалась вдоль склона. Результаты изменения динамики размыва представлены на рисунке 3.1.5. Можно отметить, как способ прокладки слоев льда влияет на динамику эксперимента. Так при вертикальном расположении прослоев в песчаном грунте процесс размыва протекает медленнее примерно 1,3 раз. Поток воды буквально "разрезает" грунт, образуя ложбину.
Рис. 14 Динамика изменения глубины размыва при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жилы льда расположены горизонтально и вертикально. Сравнительная группа В)
На рисунках представлена динамика изменения интенсивности размыва J(t) песчаного и торфо-песчаного грунтов в зависимости от льдистости и расположения модели МТ. Характер кривых нелинейный. Со временем интенсивность размыва грунта увеличивается, так как с начала размыва образуется предельный смыв, и поток воды смывает малое количество частиц грунта. Но с течением времени грунт пропитывается водой, и частицы перестают быть скованы льдом, который оказывает "цементирующее действие" на грунт. По мере прохождения эксперимента грунт тает, что дает дополнительную воду, в результате чего размыв происходит быстрее. Также можно выделить зоны достижения процессом жил льда, и как в виду этого изменяется характер кривых.
Рис. 15. Динамика изменения интенсивности размыва при наличии МТ, расположенного поперек склона. Жила льда расположена горизонтально. Грунт песчаный
Рис. 16 Динамика изменения интенсивности размыва при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жила льда расположена горизонтально. Грунт песчаный
Рис. 17 Динамика изменения интенсивности размыва при наличии МТ, расположенного поперек склона. Жила льда расположена горизонтально. Грунт торфо-песчаный
Рис. 18 Динамика изменения интенсивности размыва при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жила льда расположена горизонтально. Грунт торфо-песчаный
На рисунке 19 представлен график динамики изменения интенсивности в зависимости от расположения жил льда при расположении модели МТ по направлению потока воды. Также можно увидеть, что при горизонтальном расположении льда процесс протекает быстрее, чем при вертикальном.
Рис. 19 Динамика изменения интенсивности размыва при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жилы льда расположены горизонтально и вертикально. Грунт песчаный
На рисунке 20 представлена динамика изменения противоэрозионной устойчивости песчаного грунта. Как видно из графика, противоэрозионная устойчивость грунта со временем растет, но затем начинает падать. Это можно объяснить тем, что в начале эксперимента мерзлый грунт скован льдом, поэтому хорошо сопротивляется размыву, но по мере протекания эксперимента грунт намокает и тает, соответственно его устойчивость падает.
Рис. 20 Динамика изменения противоэрозионной устойчивости при наличии МТ, расположенного вдоль склона. Жилы льда расположены горизонтально и вертикально. Грунт песчаный
На рисунке 21 представлены динамика изменения тепловой энергии водного потока в зависимости от способа прокладки прослоев льда в песчаном грунте. Характер кривых нелинейный: тепловая энергия с течением времени растет. Поступающий на размыв поток воды имеет температуру выше температуры грунта и, достигая его поверхности, согревает грунт. Также свое влияние оказывает модель МТ, также имеющая температуру выше температуры грунта.
Рис. 21 Динамика изменения тепловой энергии в песчаном грунте
На рисунке 22 представлено изменение динамики коэффициента теплообмена в зависимости от способов прокладки прослоев льда в песчаном грунте при наличии модели МТ, расположенной по направлению потока воды. Характер кривых нелинейный. Коэффициент теплообмена с течением времени и по мере размыва увеличивается. Это объясняется тем, что коэффициент теплообмена зависит от интенсивности размыва. Как было сказано ранее, по мере протекания эксперимента интенсивность растет. По данным графикам также видно, в какой момент времени поток воды достигал прослоев льда.
Рис. 22 Динамика изменения коэффициента теплообмена в песчаном грунте
Похожие статьи
-
Каждый эксперимент проводился в 3 повторностях для расчета погрешностей (приложение 3). В общем, для всех групп экспериментов относительная погрешность в...
-
Модели слоистых грунтовых систем, включающие в себя модель МТ, расположенного по направлению потока воды, и с различной укладкой прослоев льда...
-
Данная работа была посвящена физическому моделированию техногенной термоэрозии при наличии модели магистрального трубопровода. Выбран метод...
-
В настоящее время в России эксплуатируется 227,4 тыс. км магистральных трубопроводов, из которых газопроводы составляют 157 тыс. км; нефтепроводы - 47...
-
Существуют и применяются четыре способа прокладки: подземный (подводный), полуподземный, наземный и надземный. Способ прокладки выбирается с учетом...
-
На недра криолитозоны приходится значительная часть, а именно свыше 60% наших запасов углеводородного сырья. Они сконцентрированы в нескольких гигантских...
-
ТЕХНОГЕННАЯ ТЕРМОЭРОЗИЯ В РАЙОНАХ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ Рис. 1 Карта магистральных нефте - и газопроводов России. В настоящее время, когда центры...
-
Проблемы при неправильной эксплуатации жидкости и отсутствия контроля над основными физико-химическими показателями могут возникать отклонения в качестве...
-
После разработки метода оценки состояния оборудования перейдем к описанию его алгоритмического обеспечения. Алгоритмическое обеспечение, разработанное...
-
Классификации видов, исследованиям и вопросам оптимизации моделей технического обслуживания и ремонта посвящено большое количество исследований....
-
Основными факторами, которые влияют на процесс термического разложения пирита являются: - температура обжига, °С (Х1); - продолжительность обжига, время,...
-
Сканирующее зондовая микроскопия и ее принцип работы В основе работы СЗМ лежат различные типы взаимодействия зонда с поверхностью образца. Характерное...
-
Запуск системы производства поролона производится по команде оператора после того, как им были введены параметры протекания процесса. Перед запуском...
-
Определим запасы устойчивости по логарифмическим частотным характеристикам динамической системы, которые изображены на рисунке 26. Определим запас...
-
Оценим склонность к колебаниям и быстродействие системы по виду кривой переходного процесса в при типовом единичном ступенчатом воздействии. В этом...
-
Для анализа кристаллизационного процесса был выполнен ДТА сплавов системы Al - Si с содержанием Si: 0.25, 0.5, 1.0, 3.0 и 5.0 %. Основные параметры...
-
МОДЕЛИРОВАНИЕ - Проектирование и изготовление модели судов
Прогнозирование - в узком значении специальные научные исследования конкретных перспектив развития какого-либо явления. Как одна из форм конкретизации...
-
Организация технологического процесса производства булочек на пекарне "Хлебный князь" Правильная организация производства обеспечивает выработку...
-
Определение передаточной функции объекта управления Проведение эксперимента начинают с установки на объекте выбранного режима работы, который...
-
Цель системы автоматического регулирования определяется назначением процесса: очистка газа, поступающего в абсорбер или получение готового продукта. В...
-
При ЭИЛ осуществляется воздействие на металлические поверхности в газовой среде короткими (до 1000 мкс) электрическими разрядами энергией от сотых долей...
-
Технологические условия эксплуатации скважин В условиях газоконденсатных месторождений при эксплуатации с забойными давлениями ниже давления начала...
-
Методика приготовления опытных сплавов Для приготовления опытных сплавов использовалась электрическая печь сопротивления шахтного типа мощностью 10 КВт с...
-
Под методом ремонта принято понимать способы и приемы организации ремонтного производства с расчленением и специализацией ремонтных работ по отдельным...
-
Перед включением аппарата в работу проверяют: - уровень воды в пароводяной рубашке(парогенераторе); - надежность соединения корпуса аппарата с...
-
Анализ условий труда Анализ условий труда на участке производства поролона, приводит к заключению о потенциальной опасности данного участка. Суть...
-
Получение сульфата аммония основано на поглощении аммиака из коксового газа раствором серной кислоты и протекании реакции нейтрализации....
-
Объектом исследования в рамках данной научной работы являются образцы смазочно-охлаждающих жидкостей трех фирм производителей: Garia 601 M-22 фирмы...
-
В курсовом проекте было выбрано здание с габаритами площадью производственных помещений 24 х 42, сеткой колонн 6х6. Пошивочный цех занимает площадь...
-
Как было отмечено, процесс окисления протекает многостадийно, поэтому некоторыми авторами [4, 7-11] кислотное число принимается за основной показатель,...
-
Как уже отмечалось в современных условиях, для организации ремонта двигателя ЯМЗ-240 рекомендуется не обезличенный поточный способ ремонта, при котором...
-
Конструктивно - технологическая характеристика модели изделия Мной представлена модель девичьих туфель - лодочек на низком каблуке клеевого метода...
-
Контур регулирования тока возбуждения предназначен для стабилизации тока в обмотке возбуждения, а, следовательно, и потока возбуждения двигателя....
-
Литье по выплавляемым моделям - Изготовление отливок в песчаных формах. Специальные способы литья
Литье по выплавляемым моделям - процесс получения отливок из расплавленного металла в формах, рабочая полость которых образуется благодаря удалению...
-
Под созреванием сыра понимают глубокие изменения составных частей свежеприготовленного сыра, в результате которых он приобретает свойственные ему вкус,...
-
Зубофрезерование является самой распространенной, но трудоемкой операцией для обеспечения высокого качества изготовления зубчатых колес, ее следует...
-
Суть процесса. Основные операции и область использования - Характеристика литья под давлением
Принцип процесса литья под давлением основан на принудительном заполнении рабочей полости металлической пресс-формы расплавом и формировании отливки под...
-
По характеру (закономерности) изменения погрешности измерений подразделяются на систематические, случайные и грубые (промахи). Систематические...
-
Шурфовое диагностирование - Диагностика газораспределительных трубопроводов
По полученным результатам диагностирования без вскрытия грунта составляется акт и производится шурфовое диагностирование газопровода в базовом шурфе,...
-
Показателем эффективности работы печи как объекта управления является температура нагретого продукта, а целью управления - поддержание ее на заданном...
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОЭРОЗИИ С УЧЕТОМ РАСПОЛОЖЕНИЯ МОДЕЛЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ - Экспериментальное моделирование процесса термоэрозии в условиях эксплуатации трубопроводов