發(fā)布時間：2017-12-26 07:36

  本文關(guān)鍵詞：基于DEM的鉆井液振動篩顆粒運移特性研究　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鉆井液振動篩是固控設(shè)備中重要的凈化環(huán)節(jié),其篩分的性能受振幅、頻率、振型、篩網(wǎng)等多因素影響。本文從振動篩篩分工作機(jī)理出發(fā),采用離散元方法實現(xiàn)了對振動篩透篩分過程的模擬,系統(tǒng)的比較出各個參數(shù)對振動篩面上顆粒運移速度、透篩趨勢的影響,解決了傳統(tǒng)理論方法無法做到的對顆粒群趨勢規(guī)律的探究,并用實驗加以驗證。本文主要完成了以下幾個方面的工作:1.查閱國內(nèi)外關(guān)于顆粒仿真的文獻(xiàn)資料,對關(guān)于顆粒篩分模擬的研究、實際應(yīng)用的情況做出總結(jié),以及離散元法的原理如何使用在篩分機(jī)械的模擬上,在此基礎(chǔ)上做出仿真與實驗的設(shè)計,以及確定了顆粒接觸模型和仿真模型的各個參數(shù)。2.通過Pro-e建模軟件,以新型鉆井液振動篩為原型建立了振動篩實體模型。用離散元法進(jìn)行顆粒運移的模擬,對比了干燥顆粒與JKR濕顆粒仿真中的差異,分析JKR濕顆粒中黏著力對不同規(guī)格顆粒運移與透篩情況產(chǎn)生的影響。比較了鉆井振動篩不同相位差角、頻率、振幅、篩箱傾角的條件下顆粒運移與篩分的差異。得到了最大運移速度以及最大透篩率對應(yīng)各項的參數(shù)。3.建立了凸、凹、平直三種安裝方式下的篩網(wǎng)形變的三維模型,通過離散元法模擬振動篩周期性振動,對鉆井液振動篩上的顆粒運移與透篩情況進(jìn)行了對比仿真研究。仿真結(jié)果表明,平直篩網(wǎng)具有良好的篩分能力,并且顆粒運移速度快,處理量大。而凹形篩面運移速度慢,導(dǎo)致處理量小,但顆粒透篩多,篩分能力較強(qiáng);凸形篩面運移速度慢于平板篩網(wǎng),并且有效處理面積小,導(dǎo)致處理量較小。4.進(jìn)行了低頻直線-高頻圓形的復(fù)頻振動篩在不同振幅比的情況下顆粒運移情況的模擬。仿真結(jié)果顯示,在高頻:低頻為k=0.2時有最大運移速度。相比單頻直線篩,其最佳振幅比的情況下復(fù)頻篩有更好的表現(xiàn)。5.用新型鉆井液振動篩進(jìn)行了對照實驗,得出實驗的結(jié)果與模擬基本一致,實驗與模擬的顆粒運移速度誤差在16.7%。證明了采用離散元法對篩分過程進(jìn)行模擬不僅在宏觀趨勢上與真實振動篩的作業(yè)過程保持一致,在微觀數(shù)據(jù)上也是有可信度的。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE254

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本文編號：1336400