Badania nad widocznym współczynnikiem tarcia w perforowanych i szczelinowych filtrach poziomych do odwadniania kopalń odkrywkowych przy użyciu analizy numerycznej

Abstrakt

W ostatnich latach, wprzemyśle wydobywczym studnie poziome są wykorzystywane do odwadniania. Ze względu na wyjątkowe właściwości te filtry poziome są zalecane, aby zrównoważyć zarówno wytrzymałość mechaniczną, jak i wydajność hydrauliczną. Spadek ciśnienia wzdłuż odwiertu poziomego jest jednym z podstawowych czynników wpływających na wydajność odwiertu, a także wydajność odwadniania. Spadek ciśnienia jest spowodowany czterema odrębnymi czynnikami: tarciem o ścianki, chropowatością perforacji, przyspieszeniem dopływu i efektami mieszania. W niniejszej publikacji zaimplementowano analizę numeryczną różnych typów rur perforowanych i szczelinowych w celu zbadania wpływu dwóch późniejszych czynników: przyspieszenia dopływu i efektu mieszania. Symulowane dane za pomocą oprogramowania ANSYS 14.5 zostały przeanalizowane przy użyciu uniwersalnego prawa rozkładu prędkości w połączeniu z funkcją chropowatości i przepływem napływowym. Wyniki wykazały, że widoczny współczynnik
tarcia jest liniową funkcją współczynnika tarcia chropowatości i współczynnika całkowitego napływu.