МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ПЛАСТИННОГО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ И ПЛОТНОСТИ СКВАЖИННОГО ФЛЮИДА

В. В. Котов, Н. А. Ишинбаев, А. Н. Краснов, А. В. Ситников

Аннотация


Измерение плотности и вязкости широко применяется в процессе бурения, добычи, переработки нефти и реализации нефтепродуктов. В статье приводится математическое моделирование свободных затухающих колебаний пластинного резонатора в различных средах и экспериментальная проверка с целью подтверждения адекватности модели. В результате исследования была получена математическая зависимость, связывающая между собой параметры свободных затухающих колебаний (частота, затухание) и параметры исследуемой жидкости (плотность, вязкость), проведены экспериментальные исследования. В результате экспериментов получены осциллограммы свободных колебаний пластины вискозиметра в жидкостях с разной плотностью и вязкостью, рассчитаны постоянные коэффициенты резонатора, «присоединенная» масса и толщина слоя «присоединенной» жидкости. Используя вычисленные коэффициенты, определены плотность и вязкость керосина и ацетона. Полученная модель позволила выявить закономерности изменения частоты свободных колебаний в жидкости от плотности, а также определить параметры затухающих колебаний пластинного резонатора в вязкой среде; на основе экспериментальных данных рассчитать необходимые коэффициенты для данного резонатора и в последующем использовать их для вычисления плотности и вязкости жидкостей по осциллограмме колебаний.


Ключевые слова


damped oscillations;density;forced oscillations;plate resonator;plate vibrations;self-oscillation;vibrational densitometer;vibrational viscometer;viscosity;автоколебания;вибрационный вискозиметр;вибрационный плотномер;вынужденные колебания;вязкость;затухающие колебания;колебания пластины;пластинный резонатор;плотность

Полный текст:

PDF

Литература


Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1959. 915 с.

Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Физматгиз, 1959. 344 с.

Leissa A.W. Vibrations of Plates. Washington: National Aeronautics and Space Administration. 1969. 353 p.

Иориш Ю.И. Виброметрия. Измерение вибрации и ударов. Общая теория, методы и приборы. М.: Машгиз, 1963. 772 с.

Жуков Ю.П. Вибрационные плотномеры. М.: Энергоатомиздат, 1991. 144 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2018-1-16-24

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.