Мұнай және газ кен орындарын игеру процестерінің термодинамикалық параметрлері

Мұнай және газ кен орындарын игеру

процестерінің термодинамикалық параметрлері

Термодинамика – жүйелер мен объект. жүретін молекул. жылулық қозғалысы (термо)  және оның басқа қозғалыс түріне айналуының (динамика) заңдары туралы ғылым. [pic 1]

Теплотехника  -  өнеркәс. салас.  жылуды  алу, оны энерг. басқа түріне өзгерту және жылуды  пайдал. тәсілдері және жабдықтары туралы ғылым.

Мұнайгаз саласында техникалық термодинамиканың және жылу техникасының негізінде жылу қондырғыларының, компрессорлық машиналардың мұнай қабаттарына жылумен әсер ету процестері мұнай мен газдың таужынысы коллекторындағы, ұңғылардағы, құбырлардағы жылжуын есептеу және жобалау  жұмыстары жүргізіледі.

[pic 2][pic 3]

[pic 4]

Сурет. 1. Қабатқа вертикалдық және горизонталдық ұңғылар арқылы жылумен әсер ету.

Термодинамика жылу процестерінің   негізгі екі заңына сүйенеді:

• термодинамиканың I-ші заңы - энергияның өзгеруі және сақталу заңы;
• термодинамиканың II-ші заңы –көптеген бөлшектерден тұратын макроскопиялық процестердің өту жағдайын және бағытын айқындайды.

Зерттеу объектісіне денелер тобы, дене немесе дененің бөлігі болатын термодинамикалық жүйе жатады Жұйе сыртында орналасқандар сыртқы орта деп аталады.  ТД жүйе өзара және сыртқы ортамен энергия алмасып тұратын макроскопиялық денелердің жиынтығы.  Мысалы, поршенді цилиндрдегі газ – ТД жүйе, ал цилиндр, поршен, ауа, бөлме қабырғасы – қоршаған орта.

Оқшауланған жүйе - қоршаған ортамен әрекеттеспейтін ТД жүйе.

Адиабатты (жылуткізбейтінтін) жүйе – қоршаған ортамен жылу алмасуды болдырмайтын адиабатты қоршауы бар жүйе.

Біркелкі жүйе –өзінің барлық бөлігінде бірдей құрамы және физикалық қасиеттері бар жүйе.

Гамогендік жүйе –ішінде бөліну беті жоқ, құрамы мен құрылысы бойынша біркелкі жүйе (мұз, су, газдар).

Гетерогендік жүйе – бір-бірінен бөліну беттерімен алыстатылған (мұз және су, су және бу), әртүрлі физикалық қасиеттері бар бірнеше гамогендік бөліктерден (фазалардан) тұратын жүйе. Жылу машиналарында (жетектегіштерде) механикалық жұмыс жұмыс денесімен – газбен, бумен жүргізіледі.

Барлық процестерді тепетеңдікке және тепетеңсіздікке бөледі. Тепетеңдікті процесс тепетеңдік жағдайдағы термодинамикалық жүйенің реттігін көрсетеді, яғни әр нүктедегі жүйе тепетеңдікте болатын процесс. Егерде жағдай өзгергенде жүйедегі тепетеңдік бұзылса, процесс тепетеңсіздікке айналады.

Жағдайдың термодинамикалық параметрлері. Кезкелген заттың сұйықтық, газтәріздес немесе қатты тұрақтылық күйде болатындығы белгілі.  Бұл кезде, әрине, бұл термодинамикалық жүйе заттарының қасиеттеріде әртүрлі болады, мысалы, тығыздық, көлемдік ұлғаю коэфициенті, магниттік өткізгіштік, дыбыс жылжамдығы және т.б. Дененің физикалық жағдайын сипаттайтын шамалар жағдайдың термодинамикалық параметрлері деп аталады. Бұл параметрлерге меньшікті көлем, абсолютті қысым, абсолюттік температура, ішкі энергия, энтальпия, энтропия, концентрация, жылусиымдылығы және т.б. Сыртқы күштер өрістері (гравитациялық, электромагниттік және басқалар) бірфазалы дененің термодинамикалық жағдайын 3 параметрмен тікелей анықтауға болады – көлеммен V, температурамен Т, қысыммен p.

Көлем  V  термодинамикалық жүйеде орналасқан кеңістікті сипаттайды. Ол энергетикалық әсер ету параметрлерімен тікелей байланысқан. Халықаралық бірліктер жүйесінде (СИ) көлем метр кубпен (м3) өлшенеді.  Толық көлемнің орнына меншікті көлем жиі қолданылады.

Меншікті көлем  – заттар көлемінің массаға қатнасымен анықталатын шама.

                                                 υ = V / m , [м3/кг]

Заттар тығыздығы – заттар массаның көлемге қатнасы арқылы анықталатын шама. величина, определяемая отношением массы к объему вещества.