基于連續(xù)油管清污的接觸壓力與流場仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-13 14:54
隨著連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)的成熟,對連續(xù)油管裝置的維護(hù)的要求也越來越高,為抑制其腐蝕失效,如何有效地清洗并排出連續(xù)油管內(nèi)的雜質(zhì)至關(guān)重要,F(xiàn)今我國在此領(lǐng)域大多止步于工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對于連續(xù)油管作業(yè)結(jié)束后附著于連續(xù)油管內(nèi)壁的泥、沙或酸液等物質(zhì),若僅做簡單沖洗或者沖洗后排液不完全,依舊不能很好地抑制這些雜質(zhì)對連續(xù)油管的腐蝕,甚至在冰點(diǎn)以下殘留在連續(xù)管內(nèi)壁的液體凝固會使連續(xù)管脹裂。當(dāng)今常用的液氮?dú)饣祾叩姆椒ú⒉荒苓_(dá)到很好的排液效果。本研究首先對連續(xù)油管作業(yè)后的清洗排污技術(shù)提出改進(jìn)的新方案,并使用新方法根據(jù)排氣量設(shè)計(jì)儲氣排罐。然后根據(jù)新方案建立橡膠塞與連續(xù)油管配合的模型,定義無量綱參數(shù)δ與ζ,使用ANSYS對接觸過程進(jìn)行有限元分析,引入橡膠的材料非線性特征和接觸分析的過程非線性,提取接觸壓力。分析在不同壓差下圓柱形橡膠塞在不同過盈量和厚度、球形橡膠塞在不同過盈量下清管效果。再通過FLUENT建立管道內(nèi)流體湍流模型,使用UDF程序編程并與動網(wǎng)格結(jié)合,分析圓柱橡膠塞的過盈量對流場的影響,以有效地預(yù)測連續(xù)油管的清理過程。獲得的研究結(jié)果表明,對于圓柱橡膠塞過盈量對接觸壓力的影響隨著過盈量增大而減弱,厚度對接觸...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究背景
1.2 連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)概述
1.2.1 連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備
1.2.2 連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用場合
1.3 應(yīng)用現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀
1.3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要研究的內(nèi)容
2 連續(xù)管清洗排液的產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計(jì)
2.1 盤管計(jì)算
2.2 基于工程算法的高壓氣瓶組參數(shù)選擇
2.2.1 數(shù)學(xué)模型
2.2.2 沿程壓力損失的計(jì)算
2.2.3 高壓氣瓶組的選擇
2.3 本章小結(jié)
3 不同參數(shù)橡膠塞排液的數(shù)學(xué)模型
3.1 研究現(xiàn)狀
3.2 接觸分析的數(shù)學(xué)模型
3.2.1 接觸類型
3.2.2 接觸非線性
3.3 橡膠材料性質(zhì)
3.3.1 幾何非線性
3.3.2 材料非線性
3.4 ANSYS仿真模型建立
3.5 本章小結(jié)
4 橡膠塞參數(shù)對于接觸壓力影響的結(jié)果分析
4.1 排液效果的影響因素
4.2 圓柱型橡膠塞仿真結(jié)果分析
4.2.1 過盈量對于接觸壓力的影響
4.2.2 橡膠塞厚度對于接觸壓力的影響
4.2.3 壓差對于接觸壓力的影響
4.3 球形橡膠塞的仿真結(jié)果分析
4.3.1 過盈量對接觸壓力的影響
4.3.2 壓差對接觸壓力的影響
4.4 本章小結(jié)
5 橡膠塞清理連續(xù)油管的流體模型建立
5.1 研究現(xiàn)狀
5.2 連續(xù)管排液模型建立
5.2.1 管道模型建立
5.2.2 排液橡膠塞在管道中的力學(xué)分析
5.3 連續(xù)管排液的流場分析模型建立
5.3.1 模擬選用的橡膠塞與連續(xù)管的物理參數(shù)
5.3.2 軟件模型建立
5.4 本章小結(jié)
6 橡膠塞清理連續(xù)油管過程流體仿真結(jié)果分析
6.1 過盈量為1%的模型結(jié)果分析
6.1.1 壓力分析
6.1.2 速度分析
6.1.3 湍動能分析
6.2 過盈量為5%的模型結(jié)果分析
6.2.1 壓力分析
6.2.2 速度分析
6.2.3 湍動能分析
6.3 過盈量為9%的模型結(jié)果分析
6.3.1 壓力分析
6.3.2 速度分析
6.3.3 湍動能分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱塑性軸用Y形圈的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[J]. 王文虎,閆志旭,劉建紅. 潤滑與密封. 2014(10)
[2]輸油管道清管器的有效運(yùn)行距離[J]. 杜炘潔,宋曉琴,于進(jìn). 油氣田地面工程. 2012(08)
[3]國外連續(xù)油管技術(shù)最新研究進(jìn)展[J]. 陳樹杰,趙薇,劉依強(qiáng),劉業(yè)成. 國外油田工程. 2010(11)
[4]基于Ansys的橡膠O形密封圈的密封性能有限元分析[J]. 楊春明,謝禹鈞. 彈性體. 2010(03)
[5]國外連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的最新進(jìn)展[J]. 任國富,張華光,付鋼旦,桂捷,趙廣民. 石油礦場機(jī)械. 2009(02)
[6]關(guān)于橡膠O形密封圈的Ansys分析[J]. 王杰,謝禹鈞. 遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[7]連續(xù)油管國內(nèi)外應(yīng)用概況及國內(nèi)的研制方向[J]. 彭在美,竇樹柏,董帥,翁博,孫曉峰. 焊管. 2008(04)
[8]基于有限元分析的液壓往復(fù)密封優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 賀慶平,張付英,沈曉斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(07)
[9]C形密封圈結(jié)構(gòu)的有限元分析[J]. 于振波,蔡永梅,唐曉初. 石油化工設(shè)備. 2008(02)
[10]連續(xù)管工作壽命預(yù)分析[J]. 王龍庭,徐興平. 石油礦場機(jī)械. 2007(12)
本文編號:3660243
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究背景
1.2 連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)概述
1.2.1 連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備
1.2.2 連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用場合
1.3 應(yīng)用現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀
1.3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要研究的內(nèi)容
2 連續(xù)管清洗排液的產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計(jì)
2.1 盤管計(jì)算
2.2 基于工程算法的高壓氣瓶組參數(shù)選擇
2.2.1 數(shù)學(xué)模型
2.2.2 沿程壓力損失的計(jì)算
2.2.3 高壓氣瓶組的選擇
2.3 本章小結(jié)
3 不同參數(shù)橡膠塞排液的數(shù)學(xué)模型
3.1 研究現(xiàn)狀
3.2 接觸分析的數(shù)學(xué)模型
3.2.1 接觸類型
3.2.2 接觸非線性
3.3 橡膠材料性質(zhì)
3.3.1 幾何非線性
3.3.2 材料非線性
3.4 ANSYS仿真模型建立
3.5 本章小結(jié)
4 橡膠塞參數(shù)對于接觸壓力影響的結(jié)果分析
4.1 排液效果的影響因素
4.2 圓柱型橡膠塞仿真結(jié)果分析
4.2.1 過盈量對于接觸壓力的影響
4.2.2 橡膠塞厚度對于接觸壓力的影響
4.2.3 壓差對于接觸壓力的影響
4.3 球形橡膠塞的仿真結(jié)果分析
4.3.1 過盈量對接觸壓力的影響
4.3.2 壓差對接觸壓力的影響
4.4 本章小結(jié)
5 橡膠塞清理連續(xù)油管的流體模型建立
5.1 研究現(xiàn)狀
5.2 連續(xù)管排液模型建立
5.2.1 管道模型建立
5.2.2 排液橡膠塞在管道中的力學(xué)分析
5.3 連續(xù)管排液的流場分析模型建立
5.3.1 模擬選用的橡膠塞與連續(xù)管的物理參數(shù)
5.3.2 軟件模型建立
5.4 本章小結(jié)
6 橡膠塞清理連續(xù)油管過程流體仿真結(jié)果分析
6.1 過盈量為1%的模型結(jié)果分析
6.1.1 壓力分析
6.1.2 速度分析
6.1.3 湍動能分析
6.2 過盈量為5%的模型結(jié)果分析
6.2.1 壓力分析
6.2.2 速度分析
6.2.3 湍動能分析
6.3 過盈量為9%的模型結(jié)果分析
6.3.1 壓力分析
6.3.2 速度分析
6.3.3 湍動能分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱塑性軸用Y形圈的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[J]. 王文虎,閆志旭,劉建紅. 潤滑與密封. 2014(10)
[2]輸油管道清管器的有效運(yùn)行距離[J]. 杜炘潔,宋曉琴,于進(jìn). 油氣田地面工程. 2012(08)
[3]國外連續(xù)油管技術(shù)最新研究進(jìn)展[J]. 陳樹杰,趙薇,劉依強(qiáng),劉業(yè)成. 國外油田工程. 2010(11)
[4]基于Ansys的橡膠O形密封圈的密封性能有限元分析[J]. 楊春明,謝禹鈞. 彈性體. 2010(03)
[5]國外連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的最新進(jìn)展[J]. 任國富,張華光,付鋼旦,桂捷,趙廣民. 石油礦場機(jī)械. 2009(02)
[6]關(guān)于橡膠O形密封圈的Ansys分析[J]. 王杰,謝禹鈞. 遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[7]連續(xù)油管國內(nèi)外應(yīng)用概況及國內(nèi)的研制方向[J]. 彭在美,竇樹柏,董帥,翁博,孫曉峰. 焊管. 2008(04)
[8]基于有限元分析的液壓往復(fù)密封優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 賀慶平,張付英,沈曉斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(07)
[9]C形密封圈結(jié)構(gòu)的有限元分析[J]. 于振波,蔡永梅,唐曉初. 石油化工設(shè)備. 2008(02)
[10]連續(xù)管工作壽命預(yù)分析[J]. 王龍庭,徐興平. 石油礦場機(jī)械. 2007(12)
本文編號:3660243
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3660243.html
最近更新
教材專著