ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГРАВІЙНИХ ФІЛЬТРІВ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ТЕПЛОМАСООБМІННИХ ПРОЦЕСІВ В ДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ

Краткое описание

Міністерство освіти і науки України
Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

На правах рукопису

ЛИСЕНКО КАТЕРИНА ЄВГЕНІЇВНА

УДК 536.421:539.217

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГРАВІЙНИХ ФІЛЬТРІВ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ТЕПЛОМАСООБМІННИХ ПРОЦЕСІВ В ДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ

05.14.06 – технічна теплофізика і промислова теплоенергетика

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Науковий керівник
Дреус Андрій Юлійович,
к. т. н., доцент кафедри
аерогідромеханіки та
енергомасопереносу

Дніпропетровськ - 2013

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………………….4
Розділ 1. Аналітичний огляд стану проблеми………………………………...….10
1.1. Характеристики гравійних фільтрів…………...……………………...….10
1.1.1. Фільтри, які створюються в забої свердловини…………………….13
1.1.2. Опускні гравійні фільтри…………………………………………….14
1.1.3. Гравійні фільтри, виготовлені по низькотемпературній технології………………………………………………………………..16
1.2. Аналіз проблеми розрахунку фізичних процесів у гравійних фільтрах, виготовлених по низькотемпературній технології……………………….21
1.2.1. Фізичні параметри дисперсного середовища…...…………………..21
1.2.2. Огляд методів дослідження тепломасообмінних процесів у дисперсних середовищах з урахуванням фазових перетворень……..23
1.2.3. Обґрунтування вибору моделі та постановка задач дослідження ...35
Розділ 2. Математичне моделювання тепломасообмінних процесів у гравійних фільтрах, виготовлених за низькотемпературною технології……………...……37
2.1. Фізична модель гравійного фільтра та визначення параметрів математичної моделі………………………………………………………..37
2.2. Визначення тепловіддачі під час виготовлення та експлуатації низькотемпературних гравійних фільтрів………………………………...44
2.3. Чисельна схема та алгоритм розрахунку задачі промерзання і протавання гравійного фільтра…………………………………….…...….48
2.4. Верифікація математичної моделі та обґрунтування достовірності результатів розрахунку…………..................................................................53
2.4.1. Порівняльний аналіз результатів розрахунку з аналітичним розв’язанням задачі промерзання ґрунту ………………………..…...54
2.4.2. Чисельне дослідження задачі промерзання ґрунту …………..…....56
2.4.3. Експериментальне дослідження промерзання і розморожування гравійних фільтрів………………………………………………..…….58
Розділ 3. Дослідження процесу заморожування гравійних фільтрів, виготовлених по низькотемпературній технології………………………...….…64
3.1. Розв’язання задачі тепломасопереносу в гравійному фільтрі під час заморожування………………………..………………………………….…64
3.1.1. Дослідження промерзання гравійних фільтрів при заморожуванні охолодженим повітрям…………………………………………………69
3.1.2. Дослідження промерзання гравійних фільтрів при криогенному заморожуванні рідким азотом………………………………………….77
3.2. Рекомендації по визначенню часових параметрів виготовлення низькотемпературних гравійних фільтрів……………………………..….83
Розділ 4. Дослідження процесу розморожування гравійних фільтрів, виготовлених по низькотемпературній технології……………………………….86
4.1. Розв’язання задачі тепломасопереносу в гравійному фільтрі під час розморожування…………………………………………………………….86
4.1.1. Розморожування гравійного фільтру перед спуском у свердловину……………………………………………………………..88
4.1.2. Розморожування гравійного фільтру під час нарощування фільтрової колони……………………………………………….……...94
4.1.3. Розморожування гравійного фільтру під час спуску………………………………………………………………..…101
4.2. Рекомендації по експлуатаційним режимним параметрам низькотемпературних гравійних фільтрів…………..…………………...106
Висновки…………………………………………………………………………..112
Список літературних посилань………………………………………………..…115
Додатки…………………………………………………………………………….128

ВСТУП

Актуальність теми. Гравійні фільтри є елементами обладнання гідрогеологічних, нафтових або геотехнічних свердловин, які призначені для зменшення концентрації домішок в рідині, що видобувається, та підвищення дебету свердловини. Сучасна тенденція до зростання попиту на питну воду та незадовільні якісні показники поверхневих вод, обумовлює все більше використання підземних вод. Для видобутку якіснішої води необхідно збільшувати глибину свердловин, при цьому ускладнюється їх конструкція. В зв’язку з цим підвищуються вимоги до надійності, ефективності та довговічності фільтрів. Проте, існуючі конструкції гравійних фільтрів не завжди задовольняють новим вимогам, в першу чергу з точки зору забезпечення міцності конструкції під час встановлення фільтру на забій. У ДВНЗ «Національний гірничий університет» на кафедрі техніки розвідки родовищ корисних копалин було запропоновано (А. О. Кожевников, А. К. Судаков) нову технологію виготовлення опускних гравійних фільтрів, в якій міцність конструкції забезпечується за рахунок фазового переходу в’яжучої речовини в середині матеріалу фільтру (гравій). Для цього пропонується використовувати заморожування під час виготовлення фільтру та зворотний фазовий перехід при встановленні його в робоче положення. Таким чином, така технологія пов’язана з використанням низьких температур для виготовлення фільтрів.
Визначення раціональних параметрів та режимів низькотемпературної технології виготовлення гравійних фільтрів потребує вивчення та аналізу тепло- та масообмінних процесів в дисперсному середовищі, що представляє собою корпус фільтра. Одним із ефективних інструментів дослідження є методи математичного моделювання з проведенням обчислювального експерименту на ЕОМ.
Питанню моделювання процесів заморожування або розморожування дисперсного середовища, зокрема ґрунтів, присвячена велика кількість робіт вітчизняних та зарубіжних дослідників. Проте, на сьогоднішній день відсутній загальний розв’язок такої задачі, що враховує просторовість, взаємодію теплових полів та полів вологості, складні залежності теплофізичних характеристик від шуканих величин та характеристик середовища та ін. Слід також зазначити, що можливості проведення фізичного експерименту також обмежені в більшості випадків, які мають практичну цінність, зокрема, для вивчення теплових процесів в свердловині. Переважна більшість дослідників звертається до методів чисельного моделювання. Задача з дослідження теплового стану гравійного фільтру, що знаходиться в умовах заморозки або розморожування, виникла на практиці вперше й раніше не вивчалась.

Таким чином створення математичної моделі й методики розрахунку, проведення параметричних досліджень та визначення ефективних режимів виготовлення та експлуатації низькотемпературних гравійних фільтрів представляється актуальною задачею технічної теплофізики.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Питання, що розглянуті у дисертації, відповідають концепції Державної цільової науково-технічної програми розвитку та реформування гірничо-металургійного комплексу України до 2020 року. Дослідження виконані у відповідності з тематиками НДР кафедри аерогідромеханіки та енергомасопереносу Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара «Математичні моделі теорії потенціалу для процесів у суцільному середовищі з багатомасштабними та локалізованими ефектами» (№0109U000127, 2009 – 2011 рр.), та пов’язані з науково-дослідницькими роботами з розробки технологій виготовлення гравійних фільтрів у ДВНЗ «Національний гірничий університет».
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є визначення параметрів процесів промерзання і розморожування гравійних фільтрів, які забезпечують міцність конструкції фільтру під час проведення монтажних робіт і спуску в свердловину.
Для досягнення поставленої мети необхідно розв’язати наступні задачі:
1. Виконати аналітичний огляд наукової літератури з особливостей технологій виробництва гравійних фільтрів. Зробити аналіз існуючих методів досліджень проблеми моделювання теплофізичних процесів в дисперсних середовищах.
2. Розробити математичну модель тепломасопереносу у низькотемпературному гравійному фільтрі при наявності фазових переходів. Розробити методику чисельної реалізації задачі на ЕОМ.
3. Визначити теплофізичні та масообмінні характеристики дисперсного водонасиченого середовища гравійного фільтру.
4. Виконати верифікацію математичної моделі та отриманих результатів, зокрема провести порівняння результатів з експериментальними даними.
5. Виконати дослідження температурних та вологісних полів в середині фільтру під час заморожування, розробити рекомендації по часовим параметрам виготовлення низькотемпературних гравійних фільтрів.
6. Виконати дослідження теплофізичних процесів в середині гравійного фільтру під час розморожування, розробити рекомендації щодо визначення температури заморожування, допустимої глибини спуску та часу початку руйнування гравійного фільтру.
Об’єкт дослідження – процеси тепломасообміну у дисперсному середовищі гравійного фільтру, що виготовлений по низькотемпературній технології.
Предмет дослідження – вплив температурних режимів, зовнішніх умов, фізичних властивостей пористого середовища на теплові поля гравійного фільтру під час виготовлення та експлуатації.
Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети використовувалися методи математичного моделювання з проведенням чисельного експерименту на ЕОМ. Адекватність запропонованих моделей та достовірність результатів розрахунків забезпечується використанням фундаментальних законів теорії тепломасопереносу, коректністю фізичних припущень та порівнянням тестових розрахунків з теоретичними та експериментальними результатами інших авторів. Проведено порівняння з результатами експериментальних дослідження промерзання та розморожування гравійних фільтрів, що виконані в ДВНЗ «Національний гірничий університет».
Наукова новизна одержаних результатів. До наукової новизни отриманих результатів слід віднести:
1. Набули подальшого розвитку теоретичні підходи до дослідження теплофізичних процесів у гравійних фільтрах на основі використання методів тепло- та масопереносу в дисперсному середовищі. Вперше для опису теплофізичного стану низькотемпературного гравійного фільтру запропоновано враховувати взаємодію температурного та вологісного полів, фазові перетворення зміцнюючої речовини, гранулометричний склад і пористість матеріалу фільтру, зовнішні умови, що дозволило одержати картину теплового та вологісного стану таких фільтрів під час їх виготовлення та експлуатації.
2. Вперше, на основі результатів розрахунків, з урахуванням способу заморожування, температури в морозильній камері, початкової температури, вологості та фізичних властивостей середовища визначено необхідну тривалість витримки елементів блочного низькотемпературного гравійного фільтру, виготовленого з дрібнодисперсного матеріалу, з використанням води в якості зміцнюючої речовини, для забезпечення міцності конструкції.
3. Вперше одержано закономірності визначення часу початку розморожування елементу гравійного фільтру від режимів знаходження фільтру, умов теплообміну з навколишнім середовищем, початкової температури і вологості фільтру, та визначено граничний час проведення підготовчих операцій, глибину та час транспортування елементів блочного гравійного фільтру в свердловину до початку втрати міцності конструкції.

Практичне значення одержаних результатів.
1. Розроблена математична модель дослідження процесів тепло- та масопереносу в дисперсному середовищі низькотемпературного гравійного фільтру дозволяє враховувати взаємодію температурних і вологісних полів, теплофізичні характеристики матеріалу фільтру, зовнішні умови під час його виготовлення та експлуатації.
2. Результати розрахунку дозволяють визначати часові характеристики заморожування низькотемпературних гравійних фільтрів, та прогнозувати їх розморожування під час обладнання гідрогеологічних свердловин.
3. Сформульовані рекомендації з визначення тривалості витримки елементів блочного гравійного фільтру, кінцевої температури заморожування, граничного часу проведення підготовчих операцій та часу транспортування блоків гравійного фільтру до початку розморожування конструкції.
4. Математична модель та методика розрахунку передані ДВНЗ «Національний гірничий університет» для проведення проектних робіт з вдосконалення низькотемпературної технології виготовлення гравійних фільтрів.
5. Результати роботи використані для розрахунку режимних параметрів під час обладнання гідрогеологічних свердловин низькотемпературними гравійними фільтрами.
6. Отримані результати дисертаційної роботи впроваджені в навчальний процес Дніпропетровського національного університету при виконанні дипломних та курсових робіт.
Документи, що підтверджують практичне використання результатів роботи, наведені в додатках.
Особистий внесок здобувача. Розробка математичної моделі, чисельна схема розв’язку задачі, програмна реалізація побудованого алгоритму, аналіз отриманих результатів належать авторові. При використанні результатів досліджень інших авторів зроблені посилання на літературні джерела.
Особистий внесок здобувача в опублікованих в співавторстві роботах: [14] – чисельна реалізація розрахункової схеми та обробка отриманих результатів, [15] – розробка математичної моделі та її програмна реалізація, аналіз результатів, [17] – реалізація математичної моделі та дослідження результатів розрахунку, [30, 99] – розробка методики та аналіз розрахунку.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались, обговорювались та одержали позитивну оцінку на щорічних підсумкових наукових конференціях професорсько-викладацького складу Дніпропетровського національного університету ім. Олеся Гончара, ІІІ міжнародній науковій конференції «Прикладні проблеми аерогідромеханіки та тепломасопереносу» (Дніпропетровськ, Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, 4 – 6 листопада, 2010 р.), науково-технічній конференції «Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні» (Дніпропетровськ, Національна металургійна академія України, 29 – 31 березня 2011 р.), XVI міжнародній конференції «Теплотехніка та енергетика в металургії» (Дніпропетровськ, Національна металургійна академія України, 4 – 6 жовтня 2011 р.), міжнародній конференції по математичному моделюванню (Херсон, Херсонський національний технічний університет, 12 – 17 вересня, 2011 р.), IV міжнародній науковій конференції «Прикладні проблеми аерогідромеханіки та тепломасопереносу» (Дніпропетровськ, Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, 1 – 3 листопада, 2012 р.).
Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи підготовлено і опубліковано 9 наукових праць [14, 15, 16, 17, 30, 51, 52, 55, 99], у тому числі 5 статей у наукових фахових виданнях України, та 3 публікації [16, 52, 55] у тезах доповідей міжнародних наукових конференцій.
Роботу виконано в Дніпропетровському національному університеті імені Олеся Гончара на кафедрі аерогідромеханіки та енергомасопереносу.

Список литературы

ВИСНОВКИ

1. Проведено аналіз наукової літератури з проблем, пов’язаних з технологіями виготовлення гравійних фільтрів. Розглянуто нову задачу, яка пов’язана з виготовленням гравійних фільтрів за низькотемпературною технологією. Дана технологія на відміну від відомих забезпечує міцність конструкції фільтру за рахунок фазових перетворень зміцнюючої речовини в середовищі фільтру, що дозволяє більш ефективно організувати роботу з монтажу обладнання бурових свердловин гравійним фільтром.
2. Розроблено математичну модель, яка враховує взаємодію полів температури та вологості, фазові перетворення зміцнюючої речовини фільтру, зовнішні умови виготовлення та експлуатації низькотемпературних гравійних фільтрів. Запропоновано чисельну методику розрахунку, яка базується на основі сумісного методу ефективної теплоємкості і методу фіктивного вологовмісту, що дозволяє ефективно проводити дослідження процесів промерзання та розморожування гравійного фільтру, визначати поля температури та вологості, час заморожування фільтру і час початку руйнування.
3. Визначено теплофізичні параметри дисперсного вологонасиченого середовища гравійного фільтру в залежності від гранулометричного складу та пористості матеріалу фільтру, температури і вологості, особливостей фазових перетворень зміцнюючої рідини.
4. Показано адекватність моделі та достовірність результатів розрахунку шляхом зіставлення з відомими теоретичними та експериментальними даними. При порівнянні результатів розрахунку з аналітичним розв’язком промерзання вологого ґрунту відносна розбіжність не перевищує 2%, з чисельними результатам – 5%. Порівняння результатів розрахунку з даними експерименту по заморожуванню та розморожуванню елементів блочного гравійного фільтру показало, що відносна розбіжність результатів не перевищує 20%. Це є прийнятним для забезпечення достатньої достовірності результатів та адекватності математичної моделі.
5. Виконано дослідження процесу заморожування елементу блочного гравійного фільтру та представлено такі результати: залежність температурних та вологісних полів гравійного фільтру для діапазону початкової температури , початкової вологості , способу заморожування, температури в морозильній камері , пористості матеріалу фільтру . Показано, що тривалість витримки одного блоку гравійного фільтру в морозильній камері під час заморожування охолодженим повітрям дорівнює від 8,5 годин при початковій температурі заготовки до 10,5 годин при температурі заготовки , при цьому температура готового блоку гравійного фільтра досягає до . Під час криогенного заморожування рідким азотом процес омонолічування гравійного фільтра триває від 2,5 до 3,5 години, температура готового фільтру досягає до .
6. Проведено дослідження процесу розморожування гравійного фільтру та представлено наступні результати: залежності температури в гравійному фільтрі від режимів розморожування, зовнішніх умов, температури заморожування фільтру. Показано, що інтервал часу, через який на поверхні фільтру починається процес розморожування залежить від етапу монтування та початкової температури замороженого фільтру. Під час підготовчих робіт час початку руйнування фільтру варіюється від при початковій температурі фільтру до при початковій температурі фільтру . Під час спуску готових блоків гравійного фільтру в свердловину з температурою води час початку руйнування конструкції варіюється від при початковій температурі фільтру до при початковій температурі фільтру . Під час застосування низькотемпературних гравійних фільтрів в свердловинах глибиною до рекомендується використовувати під час виготовлення фільтру заморожування в морозильній камері. Криогенні методи виготовлення фільтрів дають змогу застосовувати низькотемпературні гравійні фільтри в свердловинах, глибина яких досягає .
7. Розраховані результати були використані для визначення параметрів встановлення гравійних фільтрів на конкретній свердловині. Отримані результати виробничих випробувань нової технології виробництва гравійних фільтрів підтвердили ефективність запропонованої технології, в тому числі ефективність розроблених математичних моделей і достовірність результатів розрахунку. Результати роботи передані для подальшого проведення проектно-пошукових робіт.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРНИХ ПОСИЛАНЬ

1. Албу, А. Ф. О модификации одной схемы для расчета процесса плавления [Текст] / А. Ф. Албу, В. И. Зубов // Журнал вычислительной математики и математической физики. — 2001. — Т. 41, № 9. — С. 1434—1443.
2. Басок, Б. І. Теплофізичні властивості природного ґрунту [Текст] / Б. І. Басок, Л. Й. Воробйов, В. А. Михайлик, А. О. Луніна // Промышленная теплотехника. — 2008. — Т. 30, №4. — С. 77— 85.
3. Бачелис, Р. Д. Решение задачи типа Стефана методом прямых [Текст] / Р. Д. Бачелис, В. Г. Мамелад, Д. Б. Шляйфер // Журнал вычислительной математики и математической физики. — 1969. — Т. 9. № 3. — С. 585— 594.
4. Башкатов, А. Д. Прогрессивные технологии сооружения скважин [Текст] / А. Д. Башкатов. — М. : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. — 554 с. ил.
5. Башкатов, А.Д. Предупреждение пескования скважин [Текст] / А. Д. Башкатов. — М. : Недра, 1991. — 276 с.
6. Башкатов, Д. Н. и др. Справочник по бурению скважин на воду [Текст] / Д. Н. Башкатов. — М. : Недра, 1979. — 559 с.
7. Беляев, Н. М. Основы теплопередачи: Учебник [Текст] / Н. М. Беляев. — К. : Вища школа, 1989. — 343 с.
8. Васильев, В. И. Численное решение задачи промерзания грунта [Текст] / В. И. Васильев, В. В. Попов // Математическое моделирование. — 2008. — 20:7. — С. 119—128.
9. Васильев, Ф. П. Об одном варианте метода прямых для решения задач типа Стефана [Текст] / Ф. П. Васильев // Вычислительные методы и программирование. — 1967. — Вып. VIII. М. : МГУ. — С. 139—164.
10. Гаврилко, В. М. Фильтры буровых скважин [Текст] / В. М. Гаврилко, В. С. Алексеев. — М. : Недра, 1979. — 345 с.
11. Гаврилко, В. М. Фильтры буровых скважин [Текст] / В. М. Гаврилко, В. С. Алексеев. — М.: Недра, 1979. — 345 с.
12. Гречищев, С. Е. Экспериментальные закономерности формирования переохлаждения поровой влаги при объемном замерзании дисперсных грунтов [Текст] / С. Е. Гречищев, А. В. Павлов, Ю. Б. Шешин, О. В. Гречищева // Криосфера Земли. — 2004. — т. VIII, № 4. — С. 41— 44.
13. Декуша, Л. В. Теплометрические средства определения теплопроводности твердых и сыпучих материалов [Текст] / Л. В. Декуша, Т. В. Менделеева, Л. И. Воробьев, О. Л. Декуша // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, №5. — С. 110—118.
14. Дреус, А. Ю. Математическая модель и алгоритм расчета тепловлагопереноса в промерзающей крупнодисперсной среде [Текст] / А. Ю. Дреус, Е. Е. Лысенко // Системні технології. — 2011. — № 2(73). — С. 72—77.
15. Дреус, А. Ю. Математическое моделирование тепловых процессов в гравийных фильтрах гидрогеологических скважин [Текст] / А. Ю. Дреус, А. А. Кожевников, Е. Е. Лысенко, А. К. Судаков // Доповіді національної академії наук України, серія «Науки про Землю». — 2011. — № 9. — С. 98—102.
16. Дреус, А. Ю. Моделирование процесса размораживания криогенно-гравийного фильтра [Текст] / А. Ю. Дреус, Лысенко Е. Е. // Труды ХVI международной конференции «Теплотехника и энергетика в металлургии». — Днепропетровск, 2011. — С. 82—83.
17. Дреус, А. Ю. Моделювання двовимірних теплових та вологісних полів в пористому середовищі з урахуванням фазових перетворень [Текст] / А. Ю. Дреус, К. Є. Лисенко // Вісник Херсонського національного технічного університету. — 2011. — № 3(42). — С. 186—190.
18. Дреус, А. Ю. О моделировании процессов теплопереноса на забое при бурении скважины [Текст] / А. Ю. Дреус, А. А. Кожевников, А. И. Чайка // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, №3. — С. 29—35.
19. Дреус, А. Ю. Математична модель процесів тепло та волого переносу у гравійних фільтрах під час їх заморожування [Текст] / А. Ю. Дреус, О. Г. Мелашич, А. К. Судаков, А. О.Кожевников // Матеріали ІІ міжнародної наукової конференції «Прикладні проблеми аерогідромеханіки та тепломассопереносу». — Дніпропетровськ, 2008. — С. 107—109.
20. Иванов, Н. С. Теплофизические свойства насыпных грузов [Текст] / Н. С. Иванов. — Новосибирск. : Наука, 1974. — 96 с.
21. Иванов, Н.С. Моделирование тепловых процессов в горных породах [Текст] / Н.С. Иванов. — М. : Наука, 1972. — 138 с.
22. Иванов, Н.С. Тепло- и массоперенос в мерзлых горных породах [Текст] / Н.С. Иванов. — М. : Наука, 1969. — 240 с.
23. Иванов, Н.С. Теплофизические свойства мерзлых горных пород. Справочное пособие [Текст] / Н.С. Иванов, Р.И. Гаврильев. — М.: Наука, 1965. — 73 с.
24. Калиткин, Н. Н. Численные методы [Текст] / Н. Н. Калиткин. — М. : Наука, 1978. — 512 с.
25. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел. Пер. с английского [Текст] / Г. Карслоу, Д. Егер. — М. : Наука, 1964. — 488 с.
26. Киреев, В. И. Численные методы в примерах и задачах. 3-е изд., стер. [Текст] / В. И. Киреев, А. В. Пантелеев. — М. : Высшая школа, 2008. — 480 с.: ил.
27. Клименко, В. В. Заморожування води в порах при адіабатному способі утворення льодогазгідратних капсул [Текст] / В. В. Клименко, М. М. Педченко, Л. О. Педченко // Холодильная техника и технология. — 2011. — 1 (129). — С. 41—43.
28. Кожевников, А. А. Гравийные фильтры с использованием эффекта двухфазного инверсного перехода агрегатного состояния вяжущего вещества [Текст] / А. А. Кожевников, А. К. Судаков, А. А. Гриняк // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника, технология его изготовления и применения : Сборник научных трудов. —2008. — вып. 11. — Киев : ИСМ им. Бакуля НАН Украины. — С. 84—88.
29. Кожевников, А. А. К вопросу об оборудовании водоприемной части буровых скважин криогенно-гравийными фильтрами [Текст] / А. А. Кожевников, А. К. Судаков // Науковий вісник НГУ. — 2009. — № 7. — С. 13—16.
30. Кожевников, А. А. Определение временных параметров замораживания криогенно-гравийного фильтра [Текст] / А. А. Кожевников, А. К. Судаков, Е. Е. Лысенко, А. Ю. Дреус. // Наукові праці ДонНТУ. Серія «Гірничо-геологічна». — 2012. — Вип. 16(206). — С. 20—23.
31. Кожевников, А. А. Использование инфракрасных технологий при исследовании теплофизических задач разработки и эксплуатации скважин [Текст]/ А. А. Кожевников, А. К. Судаков, А. Ю. Дреус // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Сер. «Гірничо-геологічна». — ДВНЗ «ДонНТУ». — 2010. — Вип. 11(161). — С. 183—188.
32. Кожевников, А. О. Гравійні фільтри зі знімним захисним кожухом для обладнання водоприймальної частини гідрогеологічних свердловин [Текст] / А. О. Кожевников, А. К. Судаков, А. А. Кононенко, С. В. Гошовський, О. А. Гриняк // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія «Гірничо-геологічна». — 2006. — Вип. 105. — Донецьк, ДонНТУ. — С. 42—45.
33. Кожевников, А. О. Классификация способов создания гравийных фильтров [Текст] / А. О. Кожевников, А. К. Судаков // Науковий вісник НГУ. — 2010. — №9 — 10. — С. 70—74.
34. Кожевников, А. О. Результати стендових досліджень технології доставки експериментального зразка кріогенно-гравійного фільтра на моделі бурової свердловини [Текст] / А. О. Кожевников, А. К. Судаков, И. И. Мартыненко, О. Ф. Камышацький, О. А. Лексиков, Д. А. Судакова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника, технология его изготовления и применения: Сборник научных трудов. — 2011. — вып. 14. — Киев : ИСМ им. Бакуля НАН Украины. — С. 109—113.
35. Кожевников, А. О. Технологія виготовлення блочного кріогенно-гравійного фільтра бурових свердловин [Текст] / А. О. Кожевников, А. К. Судаков, О. Ф. Камишацький, О. А. Лексиков, Д. А. Судакова // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Сер. «Гірничо-геологічна. — 2010. — Вип. 14 (181). — С. 83—86.
36. Коздоба, Л. А. Анализ методик численного моделирования задач затвердевания (плавления) [Текст] / Л. А. Коздоба, В. К. Мельник // В кн.: Тепломассообмен — П. Шнек: МТМО АН БССР. — 1980. — т.9. — С. 96—99.
37. Коздоба, Л. А. Влияние дискретизации пространства и времени при численном моделировании задач затвердевания [Текст] / Л. А. Коздоба, Б. К. Мельник // Промышленная теплотехника. — 1980. — т.2, № I. — С. 3—9.
38. Коздоба, Л. А. Влияние схемы учета нелинейностей на колебания численных решений задач теплопроводности [Текст] / Л. А. Коздоба, В. К. Мельник // ДАН УССР, сер. А. — 1978. — № 5. — С. 466—470.
39. Коздоба, Л. А. Математическое моделирование температурных полей в задачах затвердевания [Текст] / Л. А. Коздоба, В. К. Мельник // В кн.: Теплофизика и теплотехника. — К. : Наукова думка. — 1979. —т. 36. — С. 22—27.
40. Коздоба, Л. А. Методы решения задач затвердевания [Текст] / Л. А. Коздоба // Физика и химия обработки материалов. — 1973. — il 2, С. 41—59.
41. Коздоба, Л. А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности [Текст] / Л. А. Коздоба. — М.: Наука, 1975. — 228 с.
42. Коздоба, Л. А. Решения нелинейных задач теплопроводности [Текст] / Л. А. Коздоба. — Киев: Наукова думка, 1976. — 136 с.
43. Коздоба, Л.А. Математическое моделирование нелинейных прямых и обратных задач теплопроводности [Текст] / Л. А. Коздоба // Теплообмен. — 1978. — Сов. исслед., М.: 1980. — С. 416—426.
44. Колесников, А. Г. К изменению математической формулировки задачи о промерзании грунта [Текст] / А. Г. Колесников // Доклады АН СССР. — 1952. — Т. 82, № 6. — С. 889—891.
45. Колесников, П. М. Методы теории переноса в нелинейных средах [Текст] / П. М. Колесников. — Минск: Наука и техника, 1981. — 336 с.
46. Комп'ютерне моделювання багатофазних середовищ у зливку: монографія [Текст] / С. Є. Самохвалов, Т. Ж. Надригайло; Дніпродзержинський державний технічний університет. — Дніпродзержинськ, 2009. — 143 с.
47. Кондрат, В. До математичного моделювання фізико-механічних процесів у пористих насичених тілах [Текст] / В. Кондрат // Фіз.-мат. моделювання та інформ. технології : Наук. зб. — 2006. — Вип. 3. — С. 103—115.
48. Лебедев, О. В. Исследование явлений тепло- и влагопереноса во время фазовых переходов жидкость – твердое тело в многослойных объектах [Текст] / О. В. Лебедев, О. Н. Будадин, М. Н. Слитков, В. Г. Авраменко, Д. В. Киржаков // Дефектоскопия. — 2006. — № 10. — С. 81—94.
49. Лежнин, С. И. Моделирование процессов тепломассопереноса в зернистых пористых адсорбентах [Текст] / С. И. Лежнин , Т. В. Гурьева // Тепломассообмен. — 2000. — Т.8. — С. 60—71.
50. Лейбензон, В.О. Тверднення металів і металевих композицій [Електронний ресурс] / В.О. Лейбензон, В.М. Кондратенко, В.Є. Хричиков, Ф.В. Недопьокін, В.В. Білоусов, Ю.В. Дмитрієв. — К.: Наукова думка, НАН України, 2009. — 446 с.
51. Лисенко, К. Є. Дослідження процесів тепло- та вологопереносу в криогенно-гравійному фільтрі під час його промерзання та розморожування [Текст] / К. Є. Лисенко // Вісник Дніпропетровського університету. Серія «Механіка». — 2012. — Вип. 16, Т. 1. — С. 122—127.
52. Лисенко, К. Є. Математична модель процессу розморожування у дисперсному середовищі гравійного фільтру [Текст] // Матеріали ІІІ міжнародної наукової конференції «Прикладні проблеми аерогідромеханіки та тепломасопереносу». — Дніпропетровськ, 2010. — С. 139—141.
53. Лыков, А. В. Теория сушки [Текст] / А. В. Лыков. — М. Энергия, 1968. — 472 с.
54. Лыков, А. В. Теория теплопроводности [Текст] / А. В. Лыков. — М.: Высшая школа, 1967. — 600 с.
55. Лысенко, Е. Е. Математическое моделирование тепло- и массообмена в криогенно-гравийном фильтре при его промерзании-протаивании [Текст] / Е. Е. Лысенко, А. К. Судаков // Матеріали ІV міжнародної наукової конференції «Прикладні проблеми аерогідромеханіки та тепломасопереносу». — Дніпропетровськ, 2012. — С. 175—176.
56. Математичні моделі багатофазних середовищ в конвертері: монографія [Текст] / С. Є.Самохвалов, О. С. Самохвалов; Дніпродзержинський державний технічний університет. — Дніпродзержинськ, 2011. — 141 с.
57. Мейрманов, А. М. Задача Стефана [Текст] / А. М. Мейрманов. —Новосибирск: Наука, 1986. — 240 с.
58. Нагорнова, Т. А. Математическое моделирование процесса промерзания насыщенного влагой грунта [Текст] / Т. А. Нагорнова // Известия Томского политехнического университета. — 2005. — Т. 308, №6. — С. 127—129.
59. Накорчевский, А. И. Расчетные алгоритмы динамических и тепломассопереносных процессов с твердой дисперсной фазой [Текст] / А. И. Накорчевский // Технологические системы. — 2002. — №2(13). — С. 134—137.
60. Накорчевский, А. И. Регрессионный анализ глубин годовых флуктуаций температур в верхних слоях грунта [Текст] / А. И. Накорчевский, Т. Г. Беляева // Промышленная теплотехника. — 2005. — 27, N 6. — C. 86—90.
61. Недопекин, Ф. В. Математическая модель теплофизических процессов в затвердевающем композитном слитке [Текст] / Ф. В. Недопекин, В. М. Мелихов, В. В. Белоусов, В. М. Кондратенко // Вісн. Донец. ун-ту. Сер. А. Природн. науки . — 2003. — № 1. — С. 184—188.
62. Недопекин, Ф.В. Математическое моделирование гидродинамики и тепломассопереноса в слитках [Текст] / Федор Викторович Недопекин. — Ижевск: Из-во Удмуртского университета, 1995. — 236 с.
63. Нерсесова, З. А. Изменение льдистости грунтов в зависимости от температуры [Текст] / З. А. Нерсесова // ДАН СССР. — 1950. — Т. 75, № 6. — С. 845—846.
64. Нерсесова, З. А. Инструктивные указания по определению количества незамерзшей воды и льда в мерзлых грунтах [Текст] / З. А. Нерсесова // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов. — 1954. — Вып.2. — С. 55—77.
65. Нерсесова, З. А. Фазовый состав воды в грунтах при замерзании и оттаивании [Текст] / З. А. Нерсесова // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов. — 1953. — Вып.1. — С. 37—51.
66. Нерсесова, З. А. Калориметрический метод определения льдистости грунтов [Текст] / З. А. Нерсесова // Материалы по лабораторным исследованиям грунтов. — 1953. — Вып.1. — С. 77—85.
67. Нигматулин, Р. И. Основы механики гетерогенных сред [Текст] / Р. И. Нигматулин. — М.: Наука, 1978. — 336 с.
68. Нигматулин, Р. И. Динамика многофазных сред [Текст] / Р. И. Нигматулин. — М.: Наука, 1987. — 464 с.
69. Никитенко, Η. И. Математическое моделирование диффузионно-фильтрационного тепломассопереноса при регенерации твердых сорбентов в адсорбере с развитой поверхностью теплоподвода [Текст] / Η. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31. — №5. — С. 20—28.
70. Никитенко, Η. И. Метод канонических элементов для моделирования динамики сушки капиллярно-пористых тел с криволинейными границами [Текст] / Η. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая, Ю. Н. Кольчик // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, №6. — С. 46—55.
71. Никитенко, Н. И. Динамика тепломассопереноса при сушке пористых систем с многокомпонентной жидкой фазой [Текст] / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28,№4. — С. 34—46.
72. Никитенко, Н. И. Математическое моделирование динамики процесса обезвоживания слоя диспергированного коллоидного капиллярно-пористого материала [Текст] / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т.28, №3. — С. 28—37.
73. Никитенко, Н. И. Развитие теории и методов расчета динамики сорбции и десорбции [Текст] / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // ИФЖ. — 2010. — Т.83, №4. — С. 779—790.
74. Никитенко, Н. И. Развитие теории и методов расчета тепломассопереноса при сушке пористого тела с многокомпонентными паровой и жидкой фазами [Текст] / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Инженерно - физический журнал. — 2008. — том 81, № 6. — С. 1111—1124.
75. Никитенко, Н. И. Динамика процессов тепломассопереноса, фазовых превращений и усадки при обезвоживании коллоидных капиллярно-пористых материалов [Текст] / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Промышленная теплотехника. — 2003. — Т. 25, №3. — С. 56—66.
76. Никитенко, Н. И. Математическая модель и метод расчета тепломассопереноса и фазовых превращений в процессах сушки [Текст] / Н. И. Никитенко , Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Промышленная теплотехника. — 2001. — Т. 23, №3. — С. 65—73.
77. Никитенко, Н. И. Математическое моделирование тепломассопереноса, фазовых превращений и усадки с целью оптимизации процесса сушки термолабильных материалов [Текст] / Н. И. Никитенко , Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Инженерно-физический журнал. — 2005. — Т. 78, №1. — С. 74—88.
78. Никитенко, Н. И. Сопряженные и обратные задачи тепломасоопереноса [Текст] / Н. И. Никитенко. — К. : Наукова думка, 1988. — 240с.
79. Николаевский, В. Н. Механика насыщенных пористых сред [Текст] / В. Н. Николаевский, К. С. Басниев, А. Т. Горбунов, Г.А.Зотов. — М. : Недра, 1970. — 335 с.
80. Огурцов, А. П. Математичне моделювання теплофізичних процесів у багатофазних середовищах [Текст] / А. П. Огурцов, С. Є. Самохвалов // Дніпродзержинський державний технічний університет. — К. : Наукова Думка. — 2001. — 410 с.: рис. — Бібліогр. — С. 393—406.
81. Павлов, А. В. Расчет и регулирование мерзлотного режима почвы [Текст] / А. В. Павлов. — Новосибирск : Наука, 1980. — 240 с.
82. Павлов А. Р. Математическая модель и алгоритм расчета на ЭВМ тепло- и массопереноса в мерзлых грунтах [Текст] / А. Р. Павлов, П. П. Пермяков // ИФЖ. — 1983. — Т. 44, № 2. — С. 311—316.
83. Павлов, A. B. Теплообмен промерзающих и протаивающих грунтов с атмосферой [Текст] / А. В. Павлов. — М.: Наука, 1965. — 254 с.
84. Павлюченков, И. А. Математичеcкое моделирование кинетики плавления тугоплавких материалов цилиндрической формы на границе шлак - металл [Текст] / И. А. Павлюченков, Р. В. Волошин, Е. В. Сало, Т. Н. Овчаренко // Систем. технології . — 2010. — № 4. — С. 113—121.
85. Павлюченков, И. А. Математическое моделирование двумерной задачи плавления тугоплавких тел цилиндрической формы на границе шлак - металл в сталеразливочном ковше [Текст] / И. А. Павлюченков, Л. А. Игнатенко, В. Ю. Болотов, М. В. Бабенко // Системні технології . — 2008. — № 3. — т. 2. — С. 35—41.
86. Панков, А. В. Состояние и перспективы развития технических средств и технологий при бурении поисковых и разведочных скважин на воду [Текст] / А. В. Панков. — М. : ВИЭМС, 1990. — 65 с.
87. Патент 18663U. UA, МКИ Е21 В43/08. Гравійний фільтр [Текст] / Кожевников А.О., Судаков А.К. (UA). — №97020756 Замовлено 22.05.06; Друк. 15.11.2006; Бюл. №11.
88. Пермяков, П. П. Математическое моделирование тепловлагосолепереноса при сезонном протаивании мерзлых грунтов [Текст] / П. П. Пермяков , П. Г. Романов, A. B. Степанов // ИФЖ. — 1989. — т.57, №1, С. 119—124.
89. Пермяков, П.П. Идентификация параметров математической модели тепловлагопереноса в мерзлых грунтах [Текст] / П. П. Пермяков. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. — 86 с.
90. Поврезнюк, Е. Б. Математическая модель промерзания (оттаивания) малопроницаемой водонасыщенной пористой среды, содержащей воздух [Текст] / Е. Б. Поврезнюк, А. А. Рядно // Вісник Дніпропетровського університету, серія Механіка. — 1999. — вип. 2, т. 1. — С. 89—94.
91. Приходько, А. А. Численное моделирование процессов фазовых переходов пористых сред на основе решения задачи Стефана и метода эффективной теплоемкости [Текст] / А. А. Приходько, С. В. Алексеенко // Весник ДГУ, серия механика. — 2001. — Вып. 5, Т. 1. — С. 117—125.
92. Пятикоп, Ю.В. Справочник по оборудованию буровых скважин обсыпными фильтрами [Текст] / Ю.В. Пятикоп, И.Н. Бандырский, В.Д. Дьяченко и др. — М.: Колос, 1983. — 152 с.
93. Рубинштейн, Л. И. Проблема Стефана [Текст] / Л. И. Рубинштейн. — Рига: Изд-во: «ЗВАЙНГЕ», 1967, — 456 с.
94. Сагала, Т. А. Аналитическое описание нестационарной теплопроводности с наличием фазового перехода для расчета времени размораживания насыпных материалов [Текст] / Т. А. Сагала, М. М. Кологривов // Холодильная техника и технология. — 2009. — 1(117). — С. 41—47.
95. Самарский, А. А. Теория разностных схем [Текст] / А. А. Самарский. — М.: Наука, 1977. — 656 с.
96. Самарский, А. А. Экономическая схема сквозного счета для многомерной задачи Стефана [Текст] / А. А. Самарский, Б. Д. Моисеенко // Журнал вычислительной математики и математической физики. — 1965. — Т. 5, № 5. — С. 816—827.
97. Степанов, А. В. Определение теплофизических свойств влажных дисперсных материалов в области температур фазовых переходов воды [Текст] / А. В. Степанов, А. М. Тимофеев А.М. // Известия вузов. Приборостроение. — 2003. — Т. 46, № 1. — С. 60-65.
98. Степанов, A. B. Теплофизические свойства дисперсных материалов [Текст] / А. В. Степанов, А. М. Тимофеев. — Якутск, ЯНЦ СО РАН, 1994. — 124 с.
99. Судаков, А. К. Розрахунок параметрів розтеплення елемента криогенно-гравійного фільтра бурових свердловин [Текст] / А. К. Судаков, А. Ю. Дреус, К. Є. Лисенко // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія «Гірничо-геологічна». — 2012. — Вип. 17(2). — С. 28—33.
100. Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики [Текст] / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. — М.: Наука, 1972. — 735 с.
101. Фельдман, Г. М. Прогноз температурного режима грунтов и развития криогенных процессов [Текст] / Г. М. Фельдман. — Новосибирск: Наука, 1977. — 192 с.
102. Фролов, С. В. Тепло- и масообмен в расчетах процессов холодильной технологии пищевых продуктов [Текст] / С. В. Фролов, В. Е. Куцакова, В. Л. Кипнис. — М. : КОЛОС-ПРЕСС, 2001. — 144 с. с ил.
103. Цитович, Н. А. Механика мерзлых грунтов [Текст] / Н. А. Цитович. — М. : Высшая школа, 1973. — 448 с.
104. Цыпкин, Г. Г. Течения с фазовыми переходами в пористых средах [Текст] / Г. Г. Цыпкин. — М. : Наука. Физматлит, 2009. — 220 с.
105. Чудновский, А. Ф. Теплообмен в дисперсных средах [Текст] / Чудновский. — Гос. из-во технико-теорет. л-ры, 1954. — 444 с.
106. Чудновский, А. Ф. Теплофизические свойства дисперсных материалов [Текст] / А. Ф. Чудновский. — М.: Изд-во физ.-мат. лит-ры, 1962. — 456 с.
107. Шарков, В. В. Справочник "Физические, тепло- и масообменные свойства строительных материалов" [Текст] / В. В. Шарков, В. А. Мартынников, Вл. В. Шарков, С. В. Бурейко. — Днепропетровск: ПГАСА, 2009. — 191 с.
108. Шубин, Г. С. Метод расчета скорости перемещения границы фазового перехода в процессах тепломассопереноса в твердых дисперсных материалах [Текст] / Г. С. Шубин // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, №2. — С. 11—15.
109. Heat and fluid flow in a rectangular microchannel filled with a porous medium / K. Hooman // International Journal of Heat and Mass Transfer. — Volume 51, Issues 25—26, December 2008, Pages 5804—5810.
110. Kubik, J. Podstawy dynamiki nasyconych ośrodków porowatych / Kubik J., Cieszko M., Kaczmarek M. — Warszawa, 2000. — 240 s.
111. Numerical modelling of the self-heating process of a wet porous medium / A. Ejlali, D.J. Mee, K. Hooman, B.B. Beamish // International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 54, Issues 25—26, December 2011, Pages 5200—5206.
Scott, A. Bradford, Scott R. Yates, Mehdi Bettahar, Jirka Simunek. Physical factors affecting the transport and fate of colloids in saturated porous media / Scott A., Bradford, Scott R. Yates, Mehdi Bettahar, Jirka Simunek. // Water Resources Research. — Volume 38, Issue 12, December 2002, pages 63-1—63-12.