Збудження плазмовими утвореннями гідроакустичних хвилеводів
Вантажиться...
Дата
2019
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна
Анотація
У дисертації вирішено актуальну наукову задачу встановлення механізмів і закономірностей формування і взаємодії потужних імпульсних потоків плазми з рідиною, збудження пружних хвиль і їх поширення в рідинному хвилеводі. В роботі розроблено нову конструкцію електротермічного імпульсного прискорювача, яка забезпечує максимальну ефективність передачі енергії від ємнісного накопичувача в плазмові утворення. Експериментально-аналітичним шляхом встановлено, що розроблений прискорювач генерує плазму з температурою до 1,5 еВ при тиску, що сягає 100 атм. Показано, що генерація плазмоутворюючого газу в прискорювачі відбувається в основному за рахунок абляція матеріалу стінки капіляру.
Розроблено математичну модель роботи прискорювача при генерації пружних імпульсів в середовищі з циліндричної геометрією та досліджено параметри випромінюваних імпульсів. Запропоновано і експериментально підтверджено на хвилеводах складної конфігурації (свердловинах) довжиною до 4200 м метод розрахунку затухання пружного імпульсу.
Розроблено методику і апаратуру для генерації акустичних полів за допомогою плазмового прискорювача, використання яких в умовах діючих газонафтових свердловин забезпечило підвищення їх продуктивності в 1,8-47,3 разів – по нафті та в 1,3-2,9 разів – по газу, що забезпечило отримання економічного ефекту в розмірі 310 тис. грн. (в цінах 2010 року).
Опис
Fedun V.I. Excitation by plasma formations of hydroacoustic waveguides. – Manuscript.
Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of sciences on a specialty 01.04.08 – plasma physics. - V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv. – 2019.
The thesis is devoted to the solution of the actual scientific problem, which consists in the establishment of mechanisms and pecualirities of formation and interaction of powerful pulsed fluxes of plasma with fluid, the excitation of elastic waves by plasma flows and their propagation in a liquid waveguide, which was practically used for the intensification of oil and gas production.
The mathematical model of excitation by a plasma jet of elastic impulses in acoustic liquid waveguides with cylindrical geometry is proposed and substantiated. The mathematical modeling determines the dynamics of the vapor-gas cavity in in the hydroacoustic waveguide and the parameters of the emitted pulse. It is shown for the first time that a solitary compression pulse is excited in the waveguide if the cavity energy exceeds a certain critical value. This value is determined both by the properties of the liquid and by the injection conditions of the plasma. It is shown that the emitted pulse is unipolar, that is, there is only a compression pulse and there is no extension pulse. The analysis of the model showed that, with the piston expansion of the cavity, virtually all work on the liquid is converted into acoustic energy, and the transformation efficiency of plasma energy into the elastic energy of the liquid can reach 30%. On the basis of direct and inverse Fourier transforms, a method for calculating the impulse fading in a long waveguide has been developed. It was assumed that each harmonic decreases with the corresponding attenuation coefficient only due to the viscosity of the wall layer.
Ключові слова
Research Subject Categories::NATURAL SCIENCES::Physics, Research Subject Categories::SOCIAL SCIENCES::Social sciences::Education, плазма, плазмовий прискорювач, парогазова порожнина, акустична хвиля, свердловина, plasma, plasma accelerator, vapor-gas cavity, acoustic wave, well
Бібліографічний опис
Федун В.І. Збудження плазмовими утвореннями гідроакустичних хвилеводів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.08 – фізика плазми. –Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна МОН України, Харків, 2019.