ПРИЛОЖЕНИЕ. В приложении представлены опытные данные и расчетные соотношения для определения теплофизических свойств грунтов

В приложении представлены опытные данные и расчетные соотношения для определения теплофизических свойств грунтов, горных пород, цементного камня, буровых растворов, нефтей и нефтепродуктов, воды, дымовых газов, воздуха.

Таблица 1

Теплофизические свойства буровых растворов

Промывочная жидкость	Параметры
.10-3, кг/м3	, Вт/(м.К)	Cp. 10-3, Дж/(кг.К)	а. 108, м2/с
Натуральные буровые растворы	1,1 ¸ 1,3	0,61	2,80	15,0
Глинистый раствор на базе бентонита и барита	1,1 ¸ 1,4	0,53	2,70	14,2
Известково-битумный раствор	1,1 ¸ 1,3	0,30	2,60	14,4
Эмульсионные промывочные жидкости	1,1 ¸ 1,3	0,48	2,45	13,6

Таблица 2

Теплофизические свойства горных пород и грунтов нефтяных месторождений при Т @ 300 К

Тип породы	Место-рождение	.10-3, кг/м3	= b1 + b2 .10-3	а. 107 = b3 + b4 .10-3
b1	b2	b3	b4
Алевроли-ты и глины	Узень	2,20 ¸ 2,80	-0,165	0,699	4,58	1,29
Алевроли-ты, глины и песчаники	Каражан-бас	1,58 ¸ 2,48	-2,75	2,05	-6,20	6,13
Известняки	Усинск	2,06 ¸ 2,67	-4,35	2,77	-15,5	9,98
Песчаники	Узень	2,06 ¸ 2,46	-7,31	4,18	-7,16	7,28
Суглинки	Узень	1,40 ¸ 1,81	-0,888	0,937	-4,88	5,69

Обобщенные зависимости для определения значений коэффициента теплопроводности грунтов и горных пород:

= 0,264 exp (0,83 .10^-3), Вт/(м.К); (1)

= 0,089 (.10^-3), Вт/(м.К). (2)

Теплофизические свойства цементного камня:

= 0,93 – 0,78.10^-3 t, Вт/(м.К); (3)

а. 10⁷ = 6,17 – 0,01 t, м²/с; (4)

= 1800 кг/м³.

Теплофизические свойства сталей для насосно-компрессорных и обсадных труб:

= 59,6 – 0,051 t, Вт/(м.К); (5)

а. 10⁵ = 1,56 – 0,002 t, м²/с; (6)

= 7860 кг/м³.

Теплофизические свойства нефтей и нефтепродуктов:

= S₀ – S₁ t, Вт/(м.К); (7)

C_p = S₂ + S₃ t, Дж/(кг.К); (8)

= S₄ – S₅ t, кг/м³; (9)

.10⁶ = S₆ + S₇ / t - S₈ / t² + S₉ / t³, м²/с; (10)

.10⁶ = exp [exp (A₁ - A₂ ln T)] – 0,6, м²/с; (10а)

.10⁴ = А₃ + А₄t + А₅ t², 1/К. (11)

Таблица З

Значения коэффициентов в уравнениях (7¸11)

Коэф-фициент	Наименование нефтепродукта
Нефть I	Нефть II	Нефть III	Мазут	Мазут Ф12	Мазут 40
Температурный диапазон, 0С
20-100	20-90	30-90	40-100	40-100	40-100
S0	0,132	0,151	0,154	0,135	0,126	0,122
S1. 104	1,55	5,75	1,06	1,24	0,663	0,636
S2
S3	4,72	6,65	6,45	3,57	3,54	3,49
S4
S5	0,753	0,725	0,717	0,600	0,596	0,557
S6	1,972	13,58	-	594,0	-	-
S7	459,4		-	1.461.105	-	-
S8			-	1,198.107	-	-
S9		1,394.106	-	3,430.108	-	-
A1	-	-	26,21	-	24,397	23,910
A2	-	-	4,3392	-	3,9639	3,8348
A3	7,89	-	7,5	6,7	-	-
A4. 103	-12,6	-			-	-
A5. 104	1,303	-	-	-	-	-

Теплофизические свойства дымовых газов и воздуха при нормальных условиях:

.10² = m₀ + m₁ t + m₂ t², Вт/(м.К); (12)

C_p = m₃ + m₄ t + m₅ t², Дж/(кг.К); (13)

= m₃ /T, кг/м³; (14)

.10⁶ = m₇ + m₈ t + m₉ t², м²/с; (15)

= 1/T, 1/К. (16)

Таблица 4

Значения коэффициентов в уравнениях (12¸16)

Коэффициенты	Газ / температурный диапазон, 0С
дымовые газы / 0 ¸ 500	воздух / -30¸500
m0	2,281	2,440
m1. 103	8,554	8,041
m2. 106	-	-2,856
m3
m4. 102	28,26	2,468
m5. 104	-	3,015
m6	354,2
m7	12,11	13,37
m8. 102	8,738	8,99
m9. 105	8,239	8,672

Обобщенные зависимости для определения значений теплофизических свойств воды в диапазоне температур от 0 до 100 ⁰С:

= 0,550 + 2,870.10^-3 t – 2,358. 10^-5 t² + 8,683.10^-8 t³, Вт/(м.К); (17)

C_p = 4208 –1,601 t + 1,795.10^-2 t², Дж/(кг.К); (18)

= 999,9 + 4,906.10^-2 t – 7,456.10^-3 t² +

+ 4,151.10^-5 t³ – 1,356. 10^-7 t⁴, кг/м³; (19)

.10⁶ = 1,788 – 5,979.10^-2 t + 1,366.10^-3 t² –

– 1,992.10^-5 t³ + 1,594.10^-7 t⁴ – 5,231.10^-10 t⁵, м²/с. (20)

ЛИТЕРАТУРА

1. Купцов С.М., Шотиди К.Х. Домашние задания по теплопередаче. Методические указания к самостоятельной работе студентов по теплопередаче. – М.: ГАНГ, 1992. – 33 с.

2. Теплотехника: Учебник для вузов / Луканин В.Н., Шатров М.Г., Камфер Г.М. и др.; под ред. Луканина В.Н. – М.: Высшая школа,
1999. – 671 с.