2. Разработка методов решения задачи.

Математическая модель электродегидратора позволяет решить несколько проблем, а именно:

1. Определение скорости седиминтации глобул воды;

2. Моделтрвание процесса коалесценции;

3. Определение оптимального межфазного уровня.

Для решения данных задач в автоматическом режиме, необходимо создать программу с описанием математической модели на определённом языке программирования и возможностью диалога с пользователем.

Алгоритм определения скорости седиментации глобул воды включает в себя следующие шаги:

1. Определение начальных параметров (ускор. свободного падения, плотность воды и нефти, динамич. вязкость нефти, объем, диаметр и длина буллита);

2. Определение скорости наполнения буллита;

3. Определение критических радиусов глобул;

4. Разделение начального массива глобул на два массива седиментированных и неседиментированных глобул;

5. Определение коэффициентов обводнённости седиментированной. эмульсии и неседиментированной. эмульсии;

6. Определение расходов по потреблению.

На следующем этапе моделируется процесс коалесценции глобул воды:

Для модеоирования данного процесса используем триангуляцию Делоне. Данный алгоритм предназначен для имитации процесса коалесценции глобул(частиц) воды с радиусами r и координатами (x,y,z),равномерно распределенными в кубе(0-1),представляющем собой элементарный объем водонефтяной эмульсии,поступившей в рабочую зону электродегидратора из отстойника.С помощью триангуляции Делоне 3-го порядка элементарный объем разбивается на множество непересекающихся тетраэдров,в вершинах которых располагаются глобулы воды.На множестве тетраэдров осуществляется пошаговый поиск таких глобул, расстояние между которыми минимально

Алгоритм определения межфазного уровня включает в себя следующие шаги:

1. Вычисляется значение ;

2. Одним из методов интерполяции с использованием таблицы 1 и таблицы 2 по значению определяется значение ;

3. Определяется значение L =(2*L/D)*D/2;

3.3. Решение задачи на контрольном примере.

На вход электродегидратора из отстойника поступает уже частично обезвоженная водонефтяная эмульсия. Получаем скорость наполнения электродегидратра равную 251.9 мкм/сек. Определяется критический радиус глобулы и массивы седиминтированных и несидементированных глобул с коэффициентами 0,2408 и 0,0092 соответсвенно. Далее получаес объем воды который поступает в электродегидратор равный 0,69. Затем моделируется процесс коалесценции. Так как моделирование процесса коалисценции всех глобул массива требует существенных затрат машинного времени, поэтому возьмем только n глобул из массива RnesD. На рис.3.2. показан результат коалесценции для n=100 глобул.

Рис.3.2. «Результат триангуляции»

Триангуляция Делоне будет продолжаться до тех пор пока выполняется ограничение по коэффициенту обводненности для товарной нефти равной 0,2:%. После триангуляции формируется объем воды который поступает на определение межфазного уровня.

Определение межфазного уровня:

=0,33;

При =0,33, 0,2;

L=(0,2)* 1.7=0.34.

Межфазный уровень равен 0.34 м.