Дослідження кінематики радіального робочого потоку свердловинного струминного насоса

Abstract

Проаналізовано можливість застосування характеристичної функції робочого потоку, отриманої з використанням просторової функції витоку комплексної змінної, для дослідження процесу поширення робочого струменя в камері змішування свердловинного струминного насоса. Показано існування неперервних частинних похідних характеристичної функції за обома змінними: потенціалом швидкостей та функції течії, що свідчить про виконання умов Коші-Рімана. Існування умов аналітичності дозволило визначити абсолютне значення вектора швидкості робочого потоку у вигляді модуля похідної характеристичної функції. Розподіл швидкостей робочого потоку у вхідному перерізі камери змішування характеризується осесиметричною параболічною залежністю. Горизонтальна проекція швидкості робочого потоку зменшується при зростанні відстані між робочою насадкою та камерою змішування струминного насоса. Узагальнені профілі швидкостей визначені як співвідношення горизонтальних проекцій швидкостей робочого потоку до їх осьового значення. Максимальні значення швидкість робочого потоку приймає на осі камери змішування струминного насоса. Значення швидкості робочого потоку зменшується в напрямку до стінок камери змішування. Співпадання узагальнених безрозмірних профілів швидкостей, отриманих для будь-яких відстаней між робочою насадкою та камерою змішування, свідчить про їхню подібність. Визначений коефіцієнт нерівномірності розподілу швидкостей у вхідному перерізі камери змішування у вигляді співвідношення середньої та максимальної швидкостей робочого потоку. Проаналізовано вплив основних конструкторських параметрів струминного насоса на нерівномірність профілю швидкостей робочого потоку. Коефіцієнт нерівномірності розподілу швидкостей робочого потоку зростає зі збільшенням відстані між робочою насадкою і камерою змішування та зменшується зі збільшенням основного геометричного параметра струминного насоса.