URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Папуша А.Н., Казунин Д.В. Динамика многофазных течений в морских магистральных трубопроводах
Id: 170534
 
854 руб.

Динамика многофазных течений в морских магистральных трубопроводах. +CD

2012. 496 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-4344-0082-4.

 Аннотация

В книге, в электронном виде рассмотрены и представлены основные модели проектных расчетов транспорта углеводородного сырья подводными газопроводами в многофазном режиме течения. Проектные решения базируются на общих законах механики сплошных сред, фундаментальных физических свойствах реальных газов и жидких углеводородов. Здесь же предложены и усовершенствованные методики расчета транспорта газа и газоконденсата по магистральным морским трубопроводам, включая описание нестационарных процессов тепломассопереноса в трубах, в которых уточняются расчетные модели ряда физических явлений, присущих реальному газоконденсату. Все методики и привнесенные в них расчеты выполнены в открытых кодах компьютерной среды Mathematica, что позволяет выполнять моделирование и уточнение проектных расчетов транспорта углеводородов в многофазном режиме течения без привлечения ряда коммерческих программных средств, таких, например, как OLGA.

Электронный вариант книги на CD будет полезен проектантам, исследователям и студентам, занимающимся вопросами проектирования подводных морских трубопроводов для доставки углеводородов в многофазном режиме течения.


 Содержание

Абстракт

Эпиграф

Комментарий к эпиграфу

Мотивация

Введение

Благодарности

РАЗДЕЛ 1. Звуковые волны в однородной, покоящейся жидкости

1.1. Линейные уравнения для волн давления в жидкости

1.2. Акустические волны

1.3. Символьные решения для волн давления в жидкости: Акустические возмущения в покоящейся жидкости

1.4. Скорость звука в однородных жидкостях: вода и нефть

РАЗДЕЛ 2. Динамика системы "газ+жидкость" в трубопроводном транспорте. Классификация течений и критерии классификаций

2.1. Введение в механику многофазных сред

2.2. Практическое использование модели J.Weisman

2.2.1. Критериальная теория многофазного течения

2.2.2. Практика применения критериальной теории J.Weisman

2.2.3. Расчет перехода к кольцевому течению

2.2.4. Определение скорости газа при срыве к кольцевому (annular) течению

2.2.5. Расчет перехода к прерывисто-слоистому течению (раздельно-перемежаемому течению)

2.2.6. Определение скорости жидкости при срыве к прерывисто-слоистому течению

2.2.7. Переход к волновому течению

2.2.8. Определение скорости газа при срыве к волновому течению

2.2.9. Графические решения модели J.Weisman

2.3. Многофазные течения в вертикальных трубах. Применение к эксплуатационным газовым скважинам, расположенным на морском газоконденсатном месторождении (ГКМ)

2.3.1. Прикладная модель многофазных течений для течений в вертикальных трубах

2.3.2. Применение модели Taitel, Barnea & Duckler в Mathematica для вертикальных труб

РАЗДЕЛ 3. Динамика многофазных течений: Законы сохранения для многофазных потоков

3.1. Вводная часть. Определения для течения в трубах

3.2. Законы сохранения для многофазного течения

3.2.1. Закон сохранения массы

3.2.1.1. Общая формулировка закона сохранения массы для фазы

3.2.1.2. Закон сохранения массы для течения смеси "газ+нефть" при газлифте

3.2.2. Закон сохранения количества движения

3.2.2.1. Общая формулировка закона сохранения импульса для фазы

3.2.2.2. Силы гидравлических сопротивлений. Давление на границе "жидкость-газ" стратифицированного потока

3.2.2.3. Гидравлический диаметр для стационарного, стратифицированного течения двухфазного потока

3.2.2.4. Модель нестационарного, стратифицированного течения двухфазного потока

3.2.2.5. Касательные напряжения в двухфазном потоке

3.2.2.6. Удельные силы трения на границах стратифицированного течения. Гидравлические диаметры проходных сечений и гидравлический диаметр интерфейса

3.2.2.7. Изменения межфазного давления

3.2.2.8. Связь для закона сохранения количества движения

3.2.2.9. Сравнение с законом сохранения импульса для однофазного потока

3.2.3. Закон сохранения энергии

3.2.3.1. Составление уравнения сохранения энергии для многофазного течения

3.2.3.2. Сравнение с однофазным течением

3.2.3.3. Массообмен при многофазном течении

3.3. Теплообмен между фазами и стенками трубы при многофазном течении

3.3.1. Общие сведения о теплообмене между потоком и окружающей средой

3.3.2. Коэффициент теплообмена между потоком в трубе и окружающей средой

3.3.3. Коэффициент теплообмена для трубопроводов

3.3.4. Коэффициент теплообмена для различных случаев сооружения трубопроводов

3.3.4.1. Труба, уложенная под землю

3.3.4.2. Труба, уложенная над землей. Подводный трубопровод

3.3.4.3. Под водный трубопровод со Штокмановского ГКМ

3.4. Теплообмен между потоками фаз в магистральных трубопроводах

3.4.1. Классическая корреляция для горизонтальных труб

3.4.2. Усовершенстванные корреляции для горизонтальных труб

3.4.2.1. Без учета режима двухфазного течения

3.4.2.2. Учет режима двухфазного течения

3.4.3. Теплообмен в двухфазных потоках в наклонных трубах

3.4.3.1. Пробковое и кольцевое течения в наклонных трубах

3.4.3.2. Дисперсное и пузырьковое течения в наклонных трубах

3.4.3.3. Стратифицированное течение в наклонных трубах. Общее заключение по теплообмену при различных режимах течения

РАЗДЕЛ 4. Установившиеся многофазные течения в подводных газопроводах: Сжимаемые и несжимаемые жидкости и газы

4.1. Динамическая модель Taitel&Duckler. Динамика стационарных многофазных течений

4.1.1. Исходные определения в динамической модели Taitel&Duckler

4.1.2. Простейшая модель стратифицированного стационарного течения: Двухфазный поток, вязких несмешивающихся жидкостей в канале

4.1.3. Модель дисперсного стационарного течения: Двухфазный поток вода+воздух" в закрытом канале

4.1.4. Пробковый режим течения в канале: Двухфазный поток "вода+воздух" в закрытом канале

4.2. Стационарный, стратифицированный двухфазный поток: Течение несжимаемых фаз "газоконденсат+природный газ" в под вод ном газопроводе

4.2.1. Данные для моделировния из OLGA

4.2.2. Система уравнений изотермического, стационарного течения двухфазного потока

4.2.3. Программа и коды в Mathematica

4.2.4. Скорости двухфазного течения и эпюра давления в газопроводе

4.3. Стационарные течения, стратифицированного течения двухфазного сжимаемого потока "газоконденсат+природный газ"

4.3.1. Исходные данные для моделирования

4.3.2. Система уравнений стационарного, неизотермического движения двухфазного потока сжимаемых флюидов

4.3.3. Программа и коды расчета консолидированного течения двухфазного течения в подводном газопроводе: Учет рельефа дна Баренцева моря

4.3.3.1. Консолидированное течение двухфазного потока без теплообмена между фазами: Исходные данные по газоконденсатной смеси

4.3.3.2. Параметры двухфазного потока: Стратифицированное течение "газ+газоконденса"

4.3.3.3. Профиль трассы подводного газопровода в Баренцевом море

4.3.3.4. Численное решение консолидированного течение двухфазного потока

4.3.3.5. Распределение давления, температуры и газового фактора в подводном газопроводе

4.3.4. Неизотермическое течение двухфазного потока при теплообмене между фазами: Уточненный расчет двухфазного течения

4.3.4.1. Стратифицированное течение двухфазного потока с учетом теплообмена между фазами: Исходные данные по газоконденсатной смеси

4.3.4.2. Параметры газа в двухфазной смеси

4.3.4.3. Параметры газоконденсата в двухфазной смеси: Параметры жидкой фазы

4.3.4.4. Геометрические параметры стратифицированного потока

4.3.4.5. Моделирование трассы подводного трубопровода со Штокмановского ГКМ

4.3.4.6. Кусочно-линейная интерполяция трассы подводного трубопровода со Штокмановского ГКМ. Сплайн интерполяция трассы подводного трубопровода

4.3.4.7. Физические параметры и переменные течения, как функции продольной координаты

4.3.4.8. Физические параметры теплообмена между фазами и внешней средой

4.3.4.9. Расчет термобарических условий стационарных течений двухфазной смеси "газ+газоконденсат": Летние условия транспорта

4.3.4.10. Расчет стационарных течений двухфазной смеси "газ+газоконденсат": Зимние условия эксплуатации газопровода

4.4. Проверочные решения для проекта Snohvit. Изменение технологических условий транспорта двухфазной смеси: Уменьшение диаметра подводного газопровода

4.4.1. Проект Snohvit в Баренцевом море. Неизотермическое течение двухфазного потока при теплообмене между фазами: Летние условия эксплуатации

4.4.1.1. Исходные данные по многофазной смеси проекта Snohvit

4.4.1.2. Параметры газа в двухфазной смеси

4.4.1.3. Параметры газоконденсата в двухфазной смеси: Параметры жидкой фазы

4.4.1.4. Геометрические параметры стратифицированного потока

4.4.1.5. Кусочно-линейная интерполяция трассы подводного трубопровода Snohvit. Сплайн интерполяция трассы подводного трубопровода

4.4.1.6. Физические параметры и переменные течения в подводном газопроводе

4.4.1.7. Физические параметры теплоизоляции и теплообмена подводного газопровода

4.4.2. Термобарические условия стационарных течений двухфазной смеси "газ+газоконденсат": Летние условия транспорта с месторождения Snohvit в Баренцевом море

4.4.3. Транспорт двухфазной смеси "газ+газоконденсат": Зимние условия эксплуатации газопровода Snohvit в Баренцевом море

4.5. Модель трехфазного течения: Отсутствие испарения и конденсации в фазах

4.5.1. Вводная часть. Течения с капельными включениями

4.5.2. Закон сохранения масс, импульса и энергии. Течение капельной среды при кольцевом потоке в трубе

4.5.2.1. Закон сохранения массы для газо-жидкостно-капельного потока

4.5.2.2. Закон сохранения массы импульса для газо-жидкостно-капельного потока

4.5.2.3. Уравнение сохранения энергии

4.5.3. Свойства флюидов в кольцевом течении

4.5.4. Трения между основными фазами. Трение между "капельным газом" и жидкой пленкой

4.5.5. Коэффициент трения в корреляции Дарси-Вейсбаха для пленки

4.5.6. Сопротивление при движении жидкой пленки по поверхности трубы

4.5.7. Сопротивление частицы в капельном газе и время динамического взаимодействия

4.5.8. Силы сопротивление между жидкой пленкой и частицами в капельном газе

4.5.8.1. Введение в силовое взаимодействие между капельной средой и жидкой пленкой

4.5.8.2. Вихревая модель взаимодействия частиц. Время взаимодействия

4.5.8.3. Континуальная модель трения "частица-жидкая пленка"

4.5.9. Теория осаждения капли в жидкую пленку

4.5.10. Теория вовлечения потоком газа жидкой пленки

4.5.11. Размер капли

4.5.11.1. Механизмы разрушения капли в потоке газа

4.5.11.2. Капли в потоке газа

4.5.11.3. Максимальный стабильный диаметр капли в турбулентном потоке газа

4.5.11.4. Средний диаметр капель

4.6. Численное моделирование двухфазного потока при трехфлюидном течении в вертикальном райзере: Стационарные течения несжимаемых флюидов

4.6.1. Стационарные течения двухфазного, трехфлюидного потока. Стационарные течения

4.6.1.1. Математическая модель стационарного двухфазного, трехфлюидного течения

4.6.1.2. Исходные данные для моделирования течения в вертикальной трубе

4.6.1.3. Программа расчета диаметра капли и критического числа Вебера по разности скоростей жидкости и газа

4.6.1.4. Программа расчета стационарного течения: Диаметр капли расчитан по разности скоростей

4.6.1.5. Упрощенный подход: Диаметр капель в потоке неизменен

4.6.2. Стационарные, изотермические течения двухфазного, трехфлюидного потока "газ+газоконденсат+капельный газ". Сжимаемые флюиды. Эксплуатационный райзер на Штокмановском ГКМ

4.6.2.1. Технологические схемы освоения морских газоконденсатных месторождений

4.6.2.2. Математическая модель стационарного двухфазного, трехфлюидного течения сжимаемых флюидов

4.6.2.3. Исходные данные для моделирования течения в эксплуатационном райзере

4.6.2.4. Диаметр капли и критическое числа Вебера для газоконденсатного потока

4.6.2.5. Проектные решения для эксплуатационного райзера: Вариация диаметра капель газоконденсата

РАЗДЕЛ 5. Скорость звука в многофазной смеси "газ-жидкость"

5.1. Скорость звука в смеси "жидкость-газ"

5.2. Символьное решение для скорости звука в смеси:Прямое решение

5.3. Визуализация диаграммы скорости звука смеси

5.4. Символьные формулы для скорости звука смеси "жидкость+газ"

5.5. Решение в кодах для dεg dp и amix

5.6. Коэффициент динамической вязкости для многофазных потоков

РАЗДЕЛ 6. Волны в многофазных потоках. Колебания пузырька газа в жидкости

6.1. Частотные зависимости для бегущих волн в смеси

6.1.1. Теория бегущих волн в смеси

6.1.2. Решение для волн в пузырьковой жидкости

6.2. Колебания газового пузырька в жидкости

РАЗДЕЛ 7. Динамика газового пузырька в жидкости

7.1. Уравнения движения газового пузырька в жидкости

7.2. Линеаризация уравнения колебаний пузырька в жидкости

7.3. Численные решение для колебаний пузырька в жидкости

РАЗДЕЛ 8. Прикладные решения для систем подводного освоения морских месторождений: Многофазные течения в эксплуатационном райзере. Технологические решения при газлифте

8.1. Подводные технологические схемы освоения морских месторождений: Эксплуатационные райзеры

8.2. Проектные решения для подводных технологических трубопровода и райзера: Дрейфовая модель двухфазного потока

8.2.1. Технологическая схема эксплуатационного райзера

8.2.2. Дрейфовая модель нестационарного течения в эксплуатационном райзера

8.3. Транспорт многофазного продукта от подводного добычного комплекса (ПДК) на морскую эксплуатационную платформу

8.4. Эксплуатационный райзер на Штокмановском ГКМ: Транспорт двухфазной смеси эксплуатационным райзером

8.4.1. Ввод вспомагательных кодов и исходных данных для моделирования

8.4.2. Проектные решения задачи транспорта двухфазного продукта по технологическому подводному трубопроводу и эксплуатационному райзеру

8.4.2.1. Начальные распределения фаз и давления

8.4.2.2. Течение двухфазного потока на горизонтальном участке технологического трубопровода

8.4.2.3. Течение двухфазного потока на наклонном участке

8.4.2.4. Течение двухфазного потока в вертикальном эксплуатационном райзере: Пузырьковый, без осциляций газового пузырька, режим течения

8.4.2.5. Течение двухфазного потока в вертикальном эксплуатационном райзере: Колебания газового пузырька в потоке

8.4.2.6. Транспорт двухфазной смеси в райзере с увеличенным диаметром

РАЗДЕЛ 9. Технологические решения при газлифте: Устойчивость течения двухфазных потоков при газлифте

9.1. Теория устойчивости потока при газлифте: движения двухфазной смеси "жидкость+газ" при газлифте

9.1.1. Технологическая схема газлифта

9.1.2. Оптимизация при "Газ-Лифте"

9.1.3. Неустойчивость при газлифте

9.1.4. Статическая неустойчивость при газлифте: Обзор результатов и обсуждение

9.2. Неустойчивость, обусловленная изменением плотности потока

9.2.1. Исходные пред положения и постановка задачи исследования

9.2.2. Уравнения возмущенного потока в нассно-коммпрессрных трубах (НКТ) при газлифте

9.2.2.1. Формулировка основных уравнений возмущенного потока в КНТ

9.2.2.2. Граничные условия

9.2.2.3. Приток флюида к скважине: Нефтяная скважина

9.2.2.4. Уравнения возмущенного движения флюида при газлифте

9.2.3. Символьное решение уравнения возмущенного движения для плотности

9.2.4. Составление уравнения возмущенного движения

9.2.5. Дифференциальное уравнение возмущенного движения

9.2.6. Стационарные потоки: Расчет расхода жидкой фазы при газлифте

9.2.7. Численные решения: Стационарные потоки

9.3. Исследование устойчивости стационарных режимов газлифта

9.3.1. Вывод характеристического уравнения

9.3.2. Решение характеристического уравнения: Исследование устойчивости потока

9.3.2.1. Построение функции характеристического уравнения

9.3.2.2. Нахождение корней характеристического уравнения

9.3.3. Исследование устойчивости возмущенного потока

9.3.3.1. Дифференциальное уравнение возмущенного движения с задержкой

9.3.3.2. Решение дифференциального уравнения с задержкой: Mathematica в решении ОДУ

9.4. Теория движения двухфазной смеси "жидкость+газ" в НКТ и межтрубном пространстве

9.4.1. Уравнения движения двухфазной смеси в НКТ и межтрубном пространстве

9.4.2. Стационарные режимы двухфазного течения флюида в НКТ

9.5. Стационарные режимы двухфазного течения при газлифте: Течения в межтрубном пространстве

9.5.1. Решение краевой задачи в Mathematica

9.5.2. Расчет стационарных режимов течения двухфазной смеси в НКТ и газа в межтрубном пространстве

9.5.3. Решение для потока газа в затрубном пространстве

9.5.4. Решение для стационарных режимов течения двухфазной смеси в НКТ

9.6. Решение для нестационарных течений двухфазной смеси в НКТ

9.6.1. Нестационарные потоки двухфазной смеси при газлифте: Стационарное давление на забое

9.6.2. Нестационарные течения двухфазной смеси в НКТ: Периодические возмущения давления на забое

Заключение

Литература

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце