Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 74

1.  Отчет акционерного общества «Фундамент- Норд» по разде­
лу IX научно-технической программы «Ямал». М., 1993.

2.  Ободовский Б.А., Ханин СЕ. Сопротивление материалов в
примерах и задачах. Харьков, 1981. 343 с.

3.  Отчет научно-консультативного общества  « Энергосбереже­
ние» // Разработка конструктивных и строительно-монтажных реше­
ний по инженерным сооружениям куста скважин и эстакад на Бованенковском газоконденсатном месторождении п-ва Ямал на 1992г.
М, 1992.

4.  Кузнецов Б.А., Ваганов Т.Н.   Краткий        автомобильный
справочник. М : Транспорт, 1985. 176с.

5.  Бухаленко Е.И., Абдуллаев Ю.Г.  Монтаж, обслуживание и
ремонт нефтепромыслового оборудования. М: Недра, 1985. 236 с.

171

Вопросы методологии и новых технологий разработки
______________ месторождений природного газа

ВНИИГАЗL998

В.А.Истомин

НОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ АДИАБАТЫ РЕАЛЬНОГО

ГАЗА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ТЕРМОГАЗОДИНАМИКЕ

В работах [1,2], а затем в справочной монографии [3] А.М.Шехтман обратил внимание на целесообразность использования определения показателя изоэнтропы (адиабаты) реального газа s по соотношению взамен традиционной дефиниции (см., например, [4])

■     '                           (2)

Аналогичное мнение было высказано Эдмистером еще в 50-е годы, а в газовой отрасли предложение Эдмистера пропагандировалось в учебных пособиях проф. А.И.Ширковского, Следует особо подчерк­нуть, что определение (1) рассматривалось в [1-3] как некоторая аль­тернатива соотношению (2), причем более удачная в практическом отношении. На примерах ряда технически важных реальных газов было показано [3], что существуют преимущества показателя изоэн­тропы по (1), в частности, имеет место заметно меньшее изменение е как функции температуры и давления по сравнению с к. Это и по­зволило предложить [3] достаточно простой метод получения термо­газодинамических соотношений изоэнтропных течений реального га­за в некоторой аналогии с соотношениями идеального газа. Сейчас, однако, приходится констатировать, что как предложение Эдмистера, гак и последующие работы Шехтмана [1-3] до настоящего момента не нашли реального практического применения в технической термо­газодинамике. По-видимому, одна из причин этого обстоятельства -недостаточно полная термодинамическая проработка понятия пока­зателя адиабаты. В этой связи начатый в [1-3] анализ был продолжен

172

нами в работах [5,6], в которых для простой термодинамической сис­темы (в том числе и для реального газа) отмечена целесообразность одновременного рассмотрения сразу тропки взаимосвязанных и до некоторой степени термодинамически равноправных показателей адиабаты к,е,8 (названных в [5] каноническими):

где F, К Т - давление, удельный объем и температура, а производные в (3) берутся при постоянной энтропии S.

Введение наряду с показателями k,s третьего показателя адиа­баты <5 фактически и позволило придать термодинамическому рас­смотрению законченный вид [5], установив взаимосвязи между эти­ми показателями и другими термодинамическими величинами. Рас­четами найдено [6], что для неидеальных газов "новые" показатели £_}8 меняются вдоль изоэнтроп (т.е. для изоэнтропных процессов и течений) гораздо слабее, чем "традиционный" показатель к однако особых преимуществ £ и 6 друг перед другом не имеют. Напри­мер, у метана в практически наиболее важной области давлений и температур (Р<30 МПа, 240К<Г<400К) показатели адиабаты £ и 8 вдоль изоэнтроп меняются в пределах « 5 % от средних значений, тогда как в том же диапазоне параметров Р и Т показатель к изменя­ется в 1,5-2 раза. Далее в [6] детально рассмотрены особенности применения трех канонических показателей адиабаты k,ew 8для по­лучения приближенных соотношений термодинамики изоэнтропных процессов и течений реального газа по форме, аналогичных для иде­ального газа (причем была достигнута, на наш взгляд, более полная и весьма наглядная аналогия, по сравнению с [1-3]). Дальнейший анализ показал, что понятие показателя адиабаты имеет смысл еще несколько расширить и ввести в рассмотрение "обобщенные" пока­затели изоэнтропы. Это связано с тем. что в частном классе обоб­щенных показателей (см. ниже), которые являются в некотором смысле "промежуточными" между парами канонических показателей, существуют показатели, которые очень мало меняются вдоль изоэн­троп (в несколько раз меньше, чем £ и 8 !). В настоящей работе и предпринимается попытка детального анализа понятия "обобщенных" показателей адиабаты реального газа.