ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
91
ных. Эти коэффициенты, в свою очередь, являются функциями коорди-
нат расчетной области. Аналитическое решение двухмерной задачи
фильтрации является достаточно сложным, трудоемким и требует по-
вышенного внимания. На данном этапе научной работы ведется поиск
этого решения.
В результате проведенных исследований разработана обобщенная
трехмерная модель процесса вакуумной сепарации, а также двухмер-
ная модель процесса течения жидкости через пористое тело. Опреде-
лен коэффициент пористости для рабочего элемента ячейки планшета
фирмы Orochem системы сепарации ДНК, который составил
m
= 0,46.
Проведена оценка применимости закона Дарси для течения рабочей
среды через пористое тело под действием перепада давления с помо-
щью методик Павловского, Фенчера и Абдулвагабова. При перепадах
давления на пористом теле более 56 000 Па рационально применять
закон Дарси – Форхгеймера, поскольку линейный закон Дарси не опи-
сывает процесс течения с достаточной точностью.
В ходе работы проведен эксперимент и построена зависимость
расхода от перепада давления, а также получены результаты числен-
ного решения обобщенной трехмерной модели. В дальнейшем пла-
нируется найти аналитическое решение двухмерной задачи, завер-
шить анализ адекватности численной трехмерной модели, а также
провести эксперимент, подтверждающий нелинейный характер зави-
симости скорости течения жидкости через пористое тело от перепада
давления в работающей установке пробоподготовки при значитель-
ной откачке камеры. На основании результатов эксперимента необ-
ходимо установить границу применимости закона Дарси и соответ-
ствующие значения перепада давления и скорости течения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
П у г а ч у к А. С., К у з н е ц о в а Ю. С., Ч е р н ы ш е в А. В. Разработка
пневмовакуумной установки пробоподготовки // Студенческий научный вест-
ник. Сер. Профессионал: Сб. статей Молодежной научно-инженерной выстав-
ки «Политехника» – 2011. 21–24 ноября 2011 г. МГТУ им. Н.Э. Баумана. –
М.: НТА «АПФН», 2011. 254 с.
2.
Б а с н и е в К. С., В л а с о в А. М., К о ч и н а И. Н. Подземная гидравлика:
учебник для вузов. – М.: Недра, 1986. – 303 с.
3.
Г и м а т у д и н о в Ш. К. Физика нефтяного и газового пласта: учебник. –
2-
е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1971. – 312 с.
4.
Материалы, представленные на сайте «Большой энциклопедии нефти и га-
за»
http://www.ngpedia.ru.
5.
М а с к е т М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. – М.;
Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. – 628 с.
6.
Ч е р н ы ш е в А. В. Создание теории рабочих процессов, методов расчета и
разработка оборудования для ПЦР-диагностики / дисс. … канд. техн. наук
(05.11.17). –
М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – 366 с.
Статья поступила в редакцию 14.09.2012