Математичне моделювання газодинамічних параметрів імпактної струмини теплоносія в процесі термічного розширення свердловини

Булат, АФ
Волошин, ОІ
Потапчук, ІЮ
Ємельяненко, ВІ
Жовтонога, ММ
Жевжик, ОВ
Манігандан, С
Nauka innov. 2019, 15(3):17-23
https://doi.org/10.15407/scin15.03.017
Рубрика: Наукові основи інноваційної діяльності
Мова: Англійська
Анотація: 
Вступ. Порівняно з іншими способами термічного руйнування гірських порід, руйнування породи за допомогою струмини низькотемпературної плазми відрізняється поширенням тріщин в породі на значну глибину, високими значеннями коефіцієнта тепловіддачі та питомого теплового потоку, спрощеною системою автоматизації та дистанційного управління, компактністю застосовуваного термоінструменту.
Проблематика. Можливості аналітичного визначення оптимальних параметрів термічного впливу на гірські породи обмежені розв’язанням рівнянь термопружності та контактних задач теорії міцності. Така постановка задачі є неприйнятною через складність врахування суттєвої зміни фізичних та теплофізичних властивостей гірських порід в процесі їх нагрівання та механічного навантаження. Зважаючи на це, очевидною є необхідність розробки математичної моделі, яка дозволяє визначити основні газодинамічні характеристики струмини теплоносія в процесі термічного розширення свердловини.
Мета. Розробка математичної моделі розрахунку газодинамічних характеристик (тиск, густина, швидкість руху) теплоносія при його русі вздовж поверхні свердловини в процесі її термічного розширення.
Матеріали й методи. Математичне моделювання процесу течії вільної та імпактної струмини теплоносія з використанням ПЕОМ.
Результати. Експериментальними дослідженнями підтверджено адекватність розробленої математичної моделі розрахунку газодинамічних характеристик (тиск, густина, швидкість руху) теплоносія при його русі вздовж поверхні свердловини в процесі її термічного розширення.
Висновки. Отримані результати можуть бути використані для моделювання газодинамічних характеристик при застосуванні термоінструмента з дуговим електричним розрядом в інших технологіях термічної обробки та руйнування матеріалів.
Ключові слова: математична модель, свердловина, струмина теплоносія, термічне розширення