DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.10.21

STUDY OF THE HEAT AND MASS TRANSFER PROCESSES IN CRYOGENICALLY-GRAVEL FILTER

Katerina Yewgenijewna Lysenko

Анотація


ABSTRACT The article deals with the freezing processes of the gravel filters during their manufacture and operation in order to improve low-temperature technology. We consider the low-temperature technology of gravel filters and shows the need for studies to determine the heat and mass transfer processes of rational technology parameters. The mathematical model and numerical method of calculation of the filter parameters was considered. We propose and justify a model of cryogen technology of freezing gravel, have developed a numerical method for calculating the parameters of the process. The effective parameters of low-temperature technology and the exploitation of gravel filters. A study of freezing gravel and determined the dependence of the filter temperature, humidity, time of freezing on the conditions and method of freezing. The outcomes are  interesting for determining of freezing time of  the cryogenically-gravel filters, and allows them to predict the operational parameters during the equipment of water wells. Developed recommendations for determination of parameters low-temperature production and operation gravel filters.


Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Bashkatov, A. D. (2003), Progressivnyie tehnologii sooruzheniya skvazhin[Advancedtechnologiesofwellsconstruction],Nedra-Biznestsentr publ., Moscow, Russian, ISBN 5-8365-0153-Х.

Kozhevnikov, A. O. and Sudakov, A. K. (2010), "Klassifikatsiya sposobov sozdaniya graviynyih filtrov [Classification of waystocreate a gravel filter]", Scientific Bulletin of national mining university, no. 9–10, pp. 70–74, ISSN (print) 2071-2227, ISSN(online) 2223-2362.

Kozhevnikov, A. O., Sudakov, A. K., Kamishatskiy, O. F., Leksikov, O. A. and Sudakova, D. A. (2010),"Tehnologiyavigotovlennya blochnogo kriogenno-graviynogo fIltra burovih sverdlovin [Manufacturing technologycryogenicblock-gravelfilterwells]", Naukovi pratsi Donetskogo natsionalnogo tehnichnogo universitetu. Ser.: Girnicho-geologichna, issue 14(181).pp. 83–86, ISSN 1996-1588, ISSN 1680-0044.

Kozhevnikov, A. A. Sudakov, A. K. and Grinyak, A. A. (2008), "Graviynyie filtryi s ispolzovaniem effektadvuhfaznogoinversnogo perehoda agregatnogo sostoyaniya vyazhuschego veschestva [Gravel filters using theinverseeffect of the two-phase transition state of aggregation of binder]", Porodorazrushayuschiy imetalloobrabatyivayuschiyinstrument –tehnika,tehnologiya ego izgotovleniya i primeneniya: Sbornik nauchnyih trudov., issue11,pp. 84–88.

Permyakov, P. P. (1989), Identifikatsiya parametrov matematicheskoy modeli teplovlagoperenosa v merzlyih gruntah[Identification of the parameters of the mathematical model of heat moisture transfer infrozensoils],Naukapubl.,Novosibirsk,Russia.

Prihodko A. A. and Alekseenko S. V. (2001), "Chislennoe modelirovanie protsessov fazovyih perehodov poristyih srednaosnove resheniya zadachi Stefana i metoda effektivnoy teploemkosti [Numerical modeling ofphasetransitionsofporousmediabased on the solution of the Stefan problem and the effective specificheat]",BulletinofDnepropetrovskUniversity.Series: Mechanics, vol. 1, issue 5, pp. 117–125, ISSN 2312-2897.

Lykov, A. V. (1968), Teoriya sushki [Theory of drying]. Energiya publ., Moscow, Russian.

Nikitenko, N. I., Snezhkin, Yu. F. and Sorokovaya, N. N. (2003), "Dinamika protsessov teplomassoperenosa,fazovyihprevrascheniy i usadki pri obezvozhivanii kolloidnyih kapillyarno-poristyih materialov [Dynamicsofheat andmasstransfer,phasechanges and shrinkage during dehydration of colloidal capillary-porousmaterials]",Industrialheatengineering,vol.25, no. 3, pp. 56–66.

Dreus, A. Yu., Kozhevnikov, A. A., Lysenko, K. Ye., Sudakov, A. K. (2010), "Matematicheskoe modelirovanieteplovyihprotsessov v graviynyih filtrah gidrogeologicheskih skvazhin [Mathematical modeling of thermal processesinthegravelfiltersofwater wells]", DAN Ukraine. Ser.: Nauki pro Zemlyu, no. 9, pp. 98–102, ISSN 1025-6415.

Kozhevnikov, A. O., Sudakov, A. K., Dreus, A. Yu., Lysenko, K. Ye. (2013), "Issledovanie teploperenosa v kriogenno-graviynom filtre pri ego transportirovke po stvolu skvazhinyi [Study of heat transfer incryogenicgravelfilterduringitstransportation along a drillhole]", Scientific Bulletin of national mining university, no. 6, pp. 49–54, ISSN(print)2071-2227, ISSN (online) 2223-2362.

Lysenko, K. Ye. (2012), "Doslidzhennya protsesiv teplo- ta vologoperenosu v kriogenno-graviynomu filtri pid chasyogopromerzannya ta rozteplennya [Investigation of heat and mass transfer in the cryogenicaly-gravelfilterduringitsphasetransformations]", Bulletin of Dnepropetrovsk University, series: Mechanics, vol. 1, issue 16, pp. 122–127,ISSN 2312-2897.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1 Башкатов, А. Д. Прогрессивные технологии сооружения скважин [Текст] / А. Д. Башкатов. – М. : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. – 554 с. : ил. – ISBN 5-8365-0153-Х.
2 Кожевников, А. О. Классификация способов создания гравийных фильтров [Текст] / А. О. Кожевников, А.К.Судаков // Науковий вісник Національного гірничого університету. – 2010. – № 9–10. – С. 70–74. – ISSN (print) 2071-2227, ISSN(online) 2223-2362.
3 Кожевников, А. О. Технологія виготовлення блочного кріогенно-гравійного фільтра бурових свердловин [Текст] /А.О. Кожевников, А. К. Судаков, О. Ф. Камишацький, О. А. Лексиков, Д. А.Судакова//НауковіпраціДонецькогонаціонального технічного університету. Сер.: Гірничо-геологічна. – 2010. – Вип.14(181). –С.83–86. –ISSN 1996-1588, ISSN 1680-0044.
4 Кожевников, А. А. Гравийные фильтры с использованием эффекта двухфазного инверсного переходаагрегатногосостояния вяжущего вещества [Текст] / А. А. Кожевников, А. К. Судаков, А.А.Гриняк//Породоразрушающийиметаллообрабатывающий инструмент – техника, технологияегоизготовленияиприменения :Сб.науч. трудов. – Киев : ИСМ им. Бакуля Национальной академиинаукУкраины, 2008. –Вып. 11. – С. 84–88.
5 Пермяков, П. П. Идентификация параметров математической модели тепловлагопереноса в мёрзлых грунтах[Текст]/ П. П. Пермяков. – Новосибирск : Наука. Сиб. отделение, 1989. – 86 с.
6 Приходько, А. А. Численное моделирование процессов фазовых переходов пористых сред на основе решениязадачиСтефана и метода эффективной теплоёмкости [Текст] / А. А. Приходько,С.В.Алексеенко//ВестникДнепропетровского государственного университета. Серия: Механика. – 2001. –Вып. 5, Т. 1. –С. 117–125.
7 Лыков, А. В. Теория сушки [Текст] / А. В. Лыков. – М. : Энергия, 1968. – 472 с.
8 Никитенко, Н. И. Динамика процессов тепломассопереноса, фазовых превращений и усадки приобезвоживанииколлоидных капиллярно-пористых материалов [Текст] / Н. И. Никитенко, Ю. Ф.Снежкин,Н.Н.Сороковая//Промышленная теплотехника. – 2003. – Т. 25, № 3. – С. 56–66.
9 Дреус, А. Ю. Математическое моделирование тепловых процессов в гравийных фильтрахгидрогеологическихскважин [Текст] / А. Ю. Дреус, А. А. Кожевников, Е. Е. Лысенко, А. К. Судаков//ДоповідінаціональноїакадеміїнаукУкраїни: Серія: Науки про Землю. – 2010. – № 9. – С. 98–102. – ISSN 1025-6415.
10 Кожевников, А. А. Исследование теплопереноса в криогенно-гравийном фильтре при его транспортировке постволускважины [Текст] / А. А. Кожевников, А. К. Судаков, А. Ю. Дреус, Е. Е.Лысенко//НауковийвісникНаціональногогірничого університету. – 2013. – № 6. – С. 49–54. –ISSN (print) 2071-2227,ISSN(online)2223-2362.
11 Лисенко, К. Є. Дослідження процесів тепло- та вологопереносу в криогенно-гравійному фільтрі під часйогопромерзання та розтеплення [Текст] / К. Є. Лисенко // Вісник Дніпропетровського університету. Серія:Механіка.–2012.– Вип. 16, Т. 1. – С. 122–127. – ISSN 2312-2897.