高壓流體入射角對(duì)節(jié)流閥材料的沖蝕預(yù)測(cè)及驗(yàn)證
本文選題:Cr鋼 + 入射角。 參考:《中國(guó)機(jī)械工程》2017年14期
【摘要】:針對(duì)鉆井作業(yè)中高壓流體攜帶的固相顆粒高速撞擊閥芯曲面,導(dǎo)致閥芯輪廓沖蝕嚴(yán)重及節(jié)流閥使用壽命縮短這一技術(shù)性難題,運(yùn)用歐拉-拉格朗日法和離散相模型,預(yù)測(cè)了顆粒在不同入射角度下對(duì)40Cr鋼的沖蝕磨損量、沖蝕速率和沖蝕形貌分布,并將其與相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)比結(jié)果表明:當(dāng)粒子入射角由15°增大到90°時(shí),預(yù)測(cè)沖蝕斑坑深度、沖蝕質(zhì)量損失和沖蝕速率先增大、再減小,沖蝕表面形貌由橢圓形逐漸向圓形變化;當(dāng)粒子入射角為45°時(shí),材料質(zhì)量損失達(dá)到最大。因此,在進(jìn)行節(jié)流閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量避免粒子入射角為45°以減緩粒子對(duì)閥芯的沖蝕。
[Abstract]:In view of the technical problem of high pressure fluid carrying solid particles impacting the valve core surface at high speed, resulting in serious erosion of the valve core contour and shortening the service life of the throttle valve, the Euler-Lagrangian method and the discrete phase model are used. The erosion wear amount, erosion rate and erosion morphology of 40Cr steel at different incident angles were predicted and compared with related experiments. The results show that when the incident angle of particles increases from 15 擄to 90 擄, the depth of the erosion spot pit is predicted, the erosion mass loss and erosion rate increase first, then decrease, and the surface morphology changes gradually from ellipse to circle, and when the incident angle of particles is 45 擄, The material mass loss is maximum. Therefore, in the optimum design of throttle valve, the particle incidence angle of 45 擄should be avoided as far as possible to slow down the erosion of the valve core by particles.
【作者單位】: 西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院北京石油機(jī)械廠;中國(guó)石油西南油氣田分公司川西北氣礦;
【基金】:國(guó)家科技重大專項(xiàng)(20112X05048-04HZ)
【分類號(hào)】:TE921
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2109890
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