Устройство для моделирования движения флюида в трещиноватом горном массиве

Устройство для моделирования движения флюида в трещиноватом горном массиве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение достоверности моделирования. Труба 1 подключена к источнику флюида. На трубе 1, соосно с ней, установлены с возможностью регулирования зазора между ними две плоскопараллельные пластины 3. На внутренней поверхности последних нанесен слой с заданной шероховатостью. Пластины 3 выполнены в виде круговых дисков с центральными отверстиями, равными диаметру трубы 1. Значение R внешнего радиуса пластин 3 удовлетворяет неравенству R≥R<SB POS="POST">0</SB>&epsi;<SP POS="POST">-1</SP>, где R<SB POS="POST">0</SB> - внутренний радиус трубы 1

&epsi; - заданная относительная ошибка точности воспроизведения граничных условий. Механизм регулировок и фиксации зазора 4 между пластинами 3 выполнен в виде стяжных 6 и фиксирующих 7 болтов, установленных попарно на пластинах. Трубу 1 подключают к источнику флюида и моделируют процесс его истечения по трещине с шероховатыми стенками, измеряя скорость и давление с помощью подключенных к кранам 10 измерительных элементов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Е 21 С 39/00,1, p(Rgb, пд !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . И ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4296510/24-03 (22) 18.08.87 (46) 30.10.89.. Бюл. М 40 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Г.Г,Литвинский, C.Ã,Êîðoáêèí и А.И,Кележик (53) 622.235(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1465565, кл. E 21 С 39/00, 1987.

2 (5ч) УСТРОЙСТВО @1Я МОДЕЛИРОЛ,1 = 1Я

ДВККЕНИЯ ФЛЮИДА Б ТРВЩИНОВ,.ТО г1 ГОР—

НОМ МАССИВЕ (57) Изобретение относится к го::;- ему делу. Цель изобр тения - ловм",=иве достоверности моделирования, Труба

1 подключена к источнику флюида. На трубе 1 соосНс с ней установлен с возможностью регулирования "- зора

1518514

Между ними две плоскопараллельные пластины 3. На внутренней поверхнос— ти последних нанесен слой с заданной

1 ероховатостью. Пластины 3 выполнены в виде круговых дисков с центральными отверстиями, равными диаметру тру бы 1, Значение F. внешнего радиуса пластины 3 удовлетворяет неравенству

R » F. Я, где R, — внутренний радиус трубы 1; Я вЂ” заданная относительная ошибка точности воспроизведения rpa15

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изучения в лабораторных условиях характеристик трещиноватости массивов горных пород. 20

Цель изобретения — повышение достоверности моделирования.

На фиг. 1 показано устройство для моделирования движения флюида в тре щиноватом горном массиве, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Устройство содержит трубу 1, подключенную к источнику флюида (не по,казан). Труба i разделена на две части, на каждой из которых закреплен фланец 2. Устройство содержит также плоскопараллельные пластины 3, установленные соосно с трубой 1 на флан-I цах 2 с возможностью регулирования э азора 4 между ними и имитирующие ,: щель горного массива, Пластины 3

35 выполнены в виде круговых дисков с центральными отверстиями, равными диаметру трубы 1. На внутренних обращенных друг к другу поверхностях пластин 3 нанесен слой 5 с заданной шероховатостью.

Устройство снабжено механизмом регулировки и фиксации зазора между пластинами 3, выполненным в виде стяжных 6 и фиксирующих 7 болтов, установленных попарно на пластинах

3. Стяжной болт 6 пропущен через отверстия 8 в пластинах 3 и соединен с упорной гайкой 9, а фиксирующий болт 7 установлен на резьбе в одной иэ пластин 3 так, что его торец соединен с второй пластиной 3. На поверхности одной иэ пластин 3 вдоль ее диаметра установлены вентили 10, Устройство работает следующим образом.

Для подготовки устройства к работе на одну из сторон пластин 3 наноничных условий..Механизм регулировки и фиксации зазора 4 между пластинами

3 выполнен в виде стяжных 6 и фиксирующих 7 болтов, установленных попарно на пластинах, Трубу 1 подключают к источнику Йлюида и моделируют процесс его истечения по трещине с шероховатыми стенками, измеряя скорость и давление с помощью подключенных к кранам 10 измерительных элементов.

2 э.п. ф-лы, 2 ил.

1 сят слой 5 с заданной шероховатостью, равной шероховатости поверхности имитируемой трещины горного массива.

Величину R внешнего радиуса пластин

3 при заданной величине Е относительной ошибки точности воспроизведения граничных условий выбирают с учетом

-4 неравенства К .Р,Е, где Ra — внутренний радиус трубы 1, Пластины 3 устанавливают на фланцы 2 трубы 1 и выставляют требуемую величину зазора 4, соответствующую заданной ширине имитируемой трещины, вращением стяжного 6 и фиксирующего

7 болтов, обеспечивая строго заданное расстояние между пластинами 3 (например, при известном шаге резьбы путем подсчета числа оборотов фиксирующего болта 6). . Затем трубу 1 подключают к источнику флюида, (например, сжатого воздуха) и моделируют процесс его истечения по трещине с шероховатыми стенками, измеряя скорость давления с помощью подключенных к кранам 10 измерительных приборов (не показаны).

Предлагаемое устройство позволяет изучать распространение потоков флюида в трещинах горного массива, давая возможность наблюдать границу, где происходит смена турбулентного режима движения на ламинарный, Устройство позволяет имитировать фильтрацию флюида в весьма тонких трещинах (начиная от 0,02 мм) без существенных искажений линий тока флюНр,а °

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования движения .флюида в трещиноватом горном массиве, содержащее трубу, подкйоченную к источнику флюида, две плоскопараллельные пластины, установ14 6

R внешнего радиуса плоскопараллельных пластин удовлетворяет неравенству

R R„F

Составитель Л.Климов

Техред Л.Сердюкова

Корректор M.1 .àêñèìèøèíåö

Редактор А.Огар

Заказ 6582/38 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

15185 ленные на трубе с возможностью регулирования зазора между ними, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- лью повышения достоверности модели—

5 рования, оно снабжено механизмом регулировки и фиксации зазора между пластинами, причем каждая пластина расположена соосно с трубой и выполнена в виде кругового диска с центральным отверстием, равным диаметру трубы и со слоем с заданной шерохоJ ватостью, нанесенным íà его внутренней поверхности.

2. Устройство по п. 1, о т л и- 15 ч а ю щ е е с я тем, что значение где R<, — внутренний радиус трубы;

E — заданная относительная ошибка точности воспроизведения граничных условий.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что механизм регулировки и фиксации зазора между пластинами выполнен в виде стяжных и фиксирующих болтов, установленных попарно на пластинах.