Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 3

Kum Kontrol Ekranı Seçim araştırması – Bölüm 3

Model AlternativeAkademi ve endüstriden bir ekip, son ekran testi gelişmelerini gözden geçirdi, SAS uygulamaları için yorumlama ve modelleme. Bulgularına dayanarak, ekip, laboratuvar testiyle doğrulanmış sayısal ve analitik modellere dayalı bir ekran seçim yöntemi önerdi. Bu yöntemin temel amacı, ekran boyutu ve türü seçilirken gerçekleştirilmesi gereken fiziksel SRT'lerin sayısını ortadan kaldırmak veya azaltmaktır. belirli bir uygulama için ve kum tutma biliminin daha iyi anlaşılması için.

Çalışmada, ekibe PSD ekran kombinasyonlarını anlama ve ilişkilendirme ve kum üretimi durana veya ince tanelerle sınırlı olana kadar kum üretimini formasyon kumu PSD'si ile ilişkilendirme konusunda yardımcı olmak amacıyla deneysel verilerle eşleşen sayısal SRT simülasyonları kullanıldı.9Ekip ilk olarak WWS'leri inceledi., diğer ekran türlerine göre daha basit bir geometriye sahip olan, ve ayrık elemanlar yöntemini kullanarak simülasyonlar gerçekleştirdik (DEM). Bu sayısal model, mekanik davranışları tanımlar, Mass gibi,

şekil 5. Ayrık eleman yöntemini kullanarak kum tutma testlerinin simülasyonları (DEM). Dem'i kullanmak, Bilim adamları kitle gibi bilgileri izleyin, hız, Hesaplamalı etki alanı içindeki her parçacık hakkında kuvvet ve momentum, veya simülasyon kutusu (ayrıldı). Araştırmacılar, bir prepack deneyinde performansı modellemek için DEM ve moleküler dinamik simülatörünü kullandılar. (çok renkli toplar) Bir tel sargısı ekran geometrisinin üzerinde (mavi katman) ve sonra paketi içinden gelen sıvı. Boyut başına bireysel boyut ve partikül sayısı, karşılık gelen deney için kullanılan oluşum kum örneğinin ölçülen parçacık boyutu dağılımından elde edilmiştir.. Daha sonra, çeşitli ekran boyutları ve parçacık boyutu dağılımları için birim birim alanı başına üretilen kum kütlesini hesaplamak için ayrı eleman yöntemi simülasyonları kullanıldı.. Polidispers simülasyonunun sonuna yakın, hangi gerekli 24 48 işlemci ağ kümesinde saatler, kum parçacıkları (Sağ, yeşil, mor, kahverengi, mavi ve beyaz) Ekran açıklıkları boyunca köprü (pembe)

şekil 6. Üretilen kum kütlesinin ve tüm oluşum parçacık boyutu dağılımının belirlenmesi. Mondal-sharma (M-s) Yöntem, genişliğin bir ekran yuvası açıklığıyla üretilen çap DP parçacık sayısı arasında bir korelasyon kullanır., W. Ekrandan üretilen her çapın parçacık sayısı sayılır ve her simülasyondan DP/W'ye karşı çizilir (üst). Bu durumda, Formasyon PSD'leri A ve B, her biri beş kutu boyutuna dağıtıldı (alt, kesik çizgiler) Sayı tabanlı boyut dağılımlarını oluşturmak için (D1a - D5A ve D1B ila D5B) Simülasyon kutusunu doldurmak için kullanılır (alt). (Mondal ve diğerlerinden uyarlanmıştır, başvuru 9.)

şekil 7. Partikül boyutu dağılımı (PSD) tutulan ve üretilen formasyon kumu. Ekranda tutulan ilk kum tabakasının PSD'si (kırmızı) yarık boyutundan daha büyük genişliklerde kum parçacıklarının beklenen dağılımına sahiptir. İkinci katmanın PSD'si (yeşil) oluşum kumununkine yaklaşıyor (mavi). Çünkü ikinci katmanda tutulan parçacıkların boyutları, birinci katmanın gözenek boyutları tarafından belirlenir., Tutulan partiküller sonunda oluşum kumu ile aynı PSD ve geçirgenliğe sahip olacaktır.. (Chanpura ve diğerlerinden uyarlanmıştır, başvuru 13.)

Kararlı parçacık köprüleri oluşturmak için, Üretilen kum parçacıklarının sayısını etkileyen en kritik parametre, yuva genişliğinin parçacık çapına oranıdır. benzer şekilde, Yüksek sıvı viskoziteler ve düşük basınçlı gradyanlar parçacık köprüsünü kolaylaştırır; Artan sıvı basınç, basınç gradyanları yaklaşık 2.3 MPa/m [100 psi/ft]. Yüksek Grad-ENT'lerde, ancak, Böyle bir bağımlılık yoktur. DEM modelinden elde edilen sonuçlar çizildiğinde, Ekip bir güç yasası ilişkisi gözlemledi. Bu ilişki, deneysel verilerin planlanmasıyla onaylandı, Bu, model ve deneysel sonuçlar arasında mükemmel bir uyum ve tutarlı eğilimler ortaya çıkardı.

Yeni kurulan bu ilişkiye dayanarak, ekip Mondal-Sharma'yı geliştirdi (M-s) yöntemi, üretilen kumun kütlesini tahmin etmek için üretilen katıların sayısını ve boyutunu kullanan sistem (şekil 6).

M-S yöntemi kullanılarak üretilen kumun tahmini kütlesini deneylerde üretilen kum kütlesiyle karşılaştırırken, iyi bir eşleşme bulundu. MS yöntemi, basit bir korelasyon geliştirmek için DEM simülasyon sonuçlarını kullanan, olası her kum ve elek kombinasyonu için DEM simülasyonları gerçekleştirmeden üretilen kum kütlesini tahmin etmek için kullanılabilir.11Araştırma ekibi daha sonra M-S yönteminin uygulamasını düz kare ağları içerecek şekilde genişletti. (PSM) ekranlar, hemen hemen aynı sonuçlara ulaşmak. WWS ve PSM simülasyonlarından elde edilen bazı sonuçlar şunları içeriyordu::• Simülasyonlar, belirli bir PSD ve elek boyutu için üretilen kum kütlesini tahmin edebilir.• Simülasyon sonuçları, dikkatle kontrol edilen hazır paketleme deneylerinden elde edilen sonuçlarla büyük ölçüde uyumludur.• Simülasyonlar, birim elek alanı başına ve birim için üretilen kum kütlesinin, açık akış alanı, tek katmanlı PSM'ler için aynı değerdeki yuva geometrisine ve buna karşılık gelen standart açık akış alanına göre daha büyüktür. • Simülasyonlar, tel kalınlığının açıklık boyutuna oranının, artan artışa katkıda bulunan önemli bir faktör gibi göründüğünü göstermektedir. tek katmanlı PSM'lerden kum üretimi kütlesi.

12Araştırmacılar daha sonra bulamaç test koşulları altında WWS ve PSM ekranları aracılığıyla kum üretimini tahmin etmek için dikkatlerini analitik çözümlere ve Monte Carlo simülasyonlarına çevirdiler.. Sonuçları analitik çözüm ve sayısal simülasyonun mükemmel bir uyum içinde olduğunu gösterdi. Ekip, önerilen yöntemlerin, bulamaç tipi bir SRT'de üretilen katının hem kütle hem de boyut dağılımını tahmin edebildiğini gösterdi., formasyon kumunun tam PSD'si dikkate alınarak. Simülasyonlar şunu da gösterdi:, mobil para cezası sorunu hariç, Yuva açıklığı açıklıktan daha büyük parçacıklar tarafından kaplandığında kum üretimi ihmal edilebilir hale gelir (şekil 7).

Hazır ambalaj tipi SRT'lerin modellenmesinde olduğu gibi, önerilen yöntemler, çeşitli elek boyutları için çamur tipi SRT'lerdeki kum üretimini tahmin etmek için kullanılabilir, böylece kabul edilebilir düzeyde kum üretimine dayalı elek boyutu seçimi mümkün olur. Nihai elek seçimi daha sonra bulamaç tipi bir SRT aracılığıyla doğrulanabilir.13 Sonuçlar, birden fazla 90% Kütle olarak toplam kum üretiminin %'si, elek üzerinde ilk partikül tabakasının oluşumu sırasında meydana gelir ve tutulan kumun PSD'si, elek üzerinde birkaç kum tabakası biriktikten sonra formasyon kumunun PSD'sine yaklaşır.. Sonuçlar ayrıca elek üzerinde ilk parçacık katmanının oluşumu sırasında üretilen kum kütlesinin, açıklık-gözenek boyutundan daha küçük taneler için PSD'nin şeklinden bağımsız olduğunu ve şekli tarafından yönetildiğini ortaya çıkardı.

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 1

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 2

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 3

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 4