Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Рассмотрим теплоотдачу при движении жидкости в круглой ци­линдрической трубе. Конкретизируя задачу, предположим, что про­мывочная жидкость, имеющая среднюю температуру tXl, прока­чивается через бурильные трубы, причем наружная поверхность

этой трубы по всей ее длине омывается жидкостью, имеющей постоянную темпера­туру < *«, ■

Наружный диаметр бурильных труб по всей длине колонны (без учета замков) равен (it, а внутренний — dСтепки труб пред­полагаются однородными, имеющими коэф­фициент теплопроводности X.

Температуру стенок трубы для внешней поверхности стенки обозначим tc, и для внутренней tc, (рис. 6). Примем далее, что со стороны горячей жидкости коэффи­

циент теплоотдачи равен ац а со стороны холодной а2.

Будем рассматривать некоторый отрезок бурильной колонны длиной I, на протяжении которого можно считать, что все перечис­ленные параметры (ts, <0, ант. д.) не из­меняют своей величины. При установив­шемся тепловом состоянии системы количество тепла, отданное

горячей и припятое холодной жидкостями, должно быть

одним и тем же; тогда на основе изложенного выше можно написать:

а) для потока тепла, идущего от горячей жидкости к внутренней стенке трубы,

~=q, = aindl ();

б) для потока тепла, идущего от внутренней стенки трубы к на­ружной,

„ _ 2я*- (г=1— *«*) .

‘"■ЗГ

в) для потока тепла, идущего от наружной стенки трубы к холод — пой жидкости,

qt — a2ndt ((02

Далее, определяя частные температурные перепады и склады­вая их, находим полный температурный напор:

Ч-‘ч=тг(^5гг+ж, пзг+^г)- <М6>

Величина, стоящая в скобках выражения (1.16), обозначается обычно буквой г, п называется термическим сопротивлением тепло­передачи, т. с.

<117>

Из зтого выражения вытекает, что полное термическое сопроти — влепие равно сумме частных, т. е. сумме термического сопротивле­ния теплопроводности стенки In —^ и термических сопротивле­нии теплопроводности ■ и •

Однако и технических расчетах гораздо чаще употребляется величина, обратная термическому сопротивлению, называемая коэф­фициентом теплоотдачи kt:

к, — — ———- — ——-z —(ккал/м-4-° С). (118)

in Јl j—L_ a,^ ^ 2% dx * ajrf*

Поскольку в выражение (1.17) входит qn то в данном случае величина к, будет относиться к 1 л трубы.

Введение коэффициентов к, и г, позволяет записать выражение для q, в виде

(1.19)

Теплопередачу через зацементированную техническую колонну следует рассматривать как теплопередачу через многослойную цилиндрическую стенку, В этом случае выражения для г, и к, примут вид:

-&Г + 2 Щ-111 •4 ’0 С, ккал)’ (1-20)

•=1

к, —————- ———- !———————— (ккал/мС). (1.21)

i_+y_Linii±i Л f & 1П dt

uxdx 1 XJ 2).i d{ 1 u^+i

<=l

Комментарии запрещены.