ПОДОБИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
Кратко рассмотрим подобие физических явлений. Хотя данный раздел выходит за рамки подобия чисто механических систем, широкое применение в бурении различных физических процессов нередко требует от исследователя использования элементов физического подобия.
Из физических процессов в бурении, которые могут рассматриваться с применением теории подобия, можно назвать разрушение пород породоразрушающим инструментом, тепловые процессы на забое, промывку и продувку скважины, формирование ствола скважины, процессы кернообразования и др.
Явления (физические процессы) называются физически подобными, если они протекают в геометрически подобных системах; процессы, исходящие при этом, обязательно имеют одинаковую природу, а одноименные величины, характеризующие эти процессы (скорости движения, расход жидкости или воздуха, давление и т. д.), имеют одинаковые между собой соотношения.
Итак, данное выше определение приводит к следующим четырем признакам физического подобия явлений.
1. Явления должны быть одного и того же рода, они качественно одинаковы и аналитически описываются одинаковыми уравнениями как по форме, так и по содержанию. Несоблюдение условия одинаковости физической природы в натуре и модели может привести к тому, что выводы, полученные на основании изучения модели, совершенно не будут соответствовать реальному процессу.
2. Явления должны быть геометрически подобны (см. раздел 12.2)1′
3. Однородные величины, относящиеся к сходственным точкам-, пространства, должны иметь постоянные соотношения, называемые константами подобия. О некоторых из таких констант упоминалось выше.
4. Подобие двух физических явлений означает подобие всех физических величин, характеризующих рассматриваемые явления (процессы). Это означает, что любая физическая переменная первого явления (натура) в сходственных точках пространства и в сходственные моменты времени пропорциональна однородной с ней величине/ второго явления (модель).
Следует учитывать, что в общем виде у подобных физических явлений константы разных физических величин неодинаковы. •