發(fā)布時間：2021-04-18 12:48

　　隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和計算流體動力學(xué)理論的逐漸完善,數(shù)值模擬方法已成為流體機械優(yōu)化設(shè)計的一種重要手段。本論文針對新研制的旋轉(zhuǎn)射流負(fù)壓沖砂工具,采用數(shù)值模擬的方法,對工具進行數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。旋轉(zhuǎn)射流負(fù)壓沖砂工具的核心部件為旋轉(zhuǎn)射流噴嘴和射流泵。從射流泵的基本特性方程以及幾何尺寸分析可以看出,流量比、面積比、喉嘴距和喉管長度等是影響射流泵效率的主要因素。運用RNG k-ε湍流模型、SIMPLEC離散方法,對帶有不同出口角度導(dǎo)葉輪的射流泵進行工作參數(shù)和幾何尺寸的優(yōu)化,分別得出裝有30°、45°、60°導(dǎo)葉輪的射流泵最優(yōu)喉嘴距、最優(yōu)喉管長度以及面積比與最優(yōu)流量比之間的關(guān)系。通過對旋轉(zhuǎn)射流負(fù)壓沖砂工具的全尺寸模擬,得出工具內(nèi)部單相、液固兩相流場的分布規(guī)律。對結(jié)果分析,優(yōu)選出工具的被吸管傾斜角度、射流泵的最優(yōu)面積比等參數(shù),并將模擬結(jié)果和實驗結(jié)果進行對比,驗證模擬結(jié)果的正確性。本文首次對帶有導(dǎo)葉輪的射流泵進行參數(shù)優(yōu)選與結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并對旋轉(zhuǎn)射流負(fù)壓沖砂工具進行兩相模擬,對工具的結(jié)構(gòu)設(shè)計起重要的指導(dǎo)作用,縮短了工具的設(shè)計周期,節(jié)約了設(shè)計成本。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

旋轉(zhuǎn)射流負(fù)壓沖砂工具圖

圖 2-1 射流泵結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2-1 Structure of jet pump2.1.2 射流泵的基本參數(shù)射流泵的流量、壓力以及主要幾何參數(shù)，常常用無因次量綱參數(shù)來表示，主要參數(shù)有：無量綱面積比（m）、無量綱流量比（q）、無量綱喉嘴距（ld）[2]。圖 2-2 為射流泵的結(jié)構(gòu)示意圖，本文的基本特性參數(shù)定義如下：

圖 2-1 射流泵結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2-1 Structure of jet pump 射流泵的基本參數(shù)射流泵的流量、壓力以及主要幾何參數(shù)，常常用無因次量綱參數(shù)來表示，主無量綱面積比（m）、無量綱流量比（q）、無量綱喉嘴距（ld）[2]。圖 2-2 為射流泵的結(jié)構(gòu)示意圖，本文的基本特性參數(shù)定義如下：

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]射流泵內(nèi)部流動的數(shù)值模擬[J]. 龍新平,朱勁木.  武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2002(06)

博士論文
[1]蒙特卡羅法對射流泵內(nèi)部流場的數(shù)值模擬[D]. 李同卓.武漢大學(xué) 2005
[2]油井排砂用射流泵的研究[D]. 王常斌.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]旋流PDC鉆頭井底流場研究[D]. 艾飛.中國石油大學(xué) 2007



本文編號：3145499