导叶式液-液旋流器内流场分布特性研究

为了探寻导叶式液-液旋流器内部流场的流动规律,针对旋流器内部流场的分布特性,借助激光多普勒测速技术(LDV)对其柱锥段内部流场进行了测试分析,发现导叶式液-液旋流器内切向速度存在"双峰"分布,轴向速度存在轴向零速过渡区(WZVV);流量的增大增加了切向速度和轴向速度值,但对无量纲速度无影响。对测试数据的分析可知,导叶式液-液旋流器内切向速度准自由涡参数n与轴向位置z和径向位置r有关,在主分离区域内n值为0.30~0.56;WZVV内临界面为圆柱形面,外临界面是一个柱锥联合面,WZVV的锥角为3,°略大于水力旋流器锥段部分的半锥角。     

往复式油气混输泵组合阀流场数值模拟

建立了往复式油气混输泵组合阀的三维流场几何模型。根据泵速、活塞行程和活塞直径等工作参数,给定组合阀的边界条件。利用Fluent软件对不同最大开启高度、不同介质气液比下组合阀内流场进行数值模拟,获得了最大开启高度、介质气液比与组合阀进出口压差、流量系数之间的定量关系。结果表明:当最大开启高度一定时,随着介质气液比的增大,阀进出口压差减小,而流量系数基本保持不变;当介质气液比一定时,随着最大开启高度的增大,进出口压差减小,流量系数减小。为往复式油气混输泵组合阀的设计计算提供参考。     

抗反冲阀内部流场及关断特性的数值模拟分析

抗反冲阀是隔水管张紧系统的关键设备。对抗反冲阀的液压原理和机械结构进行了设计，并建立了三维仿真模型。利用计算流体力学有限元仿真平台，设定阀张紧液缸口边界条件为流体流量，模拟液缸运动形成的流量变化，分析了主阀口不同开度下主流道内部流场的流速和压力分布，以及主阀芯所受轴向液动力的变化情况。将仿真分析数据和结果应用到以抗反冲阀测试系统为基础，建立抗反冲阀动态仿真模型，进一步分析了阀的动态关断特性。仿真结果表明：该阀的内部流场静态性能优良，主阀芯动态关断响应迅速，满足设计要求。研究结果可为抗反冲阀的国产化设计制造提供参考。     

高压井控锥阀流场数值模拟研究

在高压油气藏勘探开发过程中，节流管汇中的锥阀常常发生阀杆断裂和阀芯脱落等事故，主要是由于阀内流体不稳定导致阀杆振动造成的。采用有限体积法建立了锥阀的计算模型，完成了锥阀内部流场的稳态和瞬态计算。通过对计算结果的分析，认为锥阀内流体不稳定主要包括下阀腔漩涡有规律的脱落和流动方向的摇摆，这是导致锥阀阎杆振动断裂的主要原因，为高压锥阎的结构改进提供了理论依据。     

偏心定量水嘴及其流量调节特性

偏心配水器采用定量水嘴，通过调节锥阀阀芯的开启程度，从而达到定量注水的目的。文中详细介绍了井下偏心定量配水器的流量调节特性，根据流体动力学和液压控制理论得到了压力反馈式锥阀系统的传递函数，并用实验验证了配水器的定流量调节工况。     

气液比对转子式油气混输泵球阀滞后角的影响

为分析气液比对转子式油气混输泵出口球阀开启滞后角的影响,借助几何学与工程热力学相关知识,推导了气液比与转子式油气混输泵出口球阀滞后角之间的关系式.通过理论计算得到了出口压力分别为1.0、1.2、1.4 MPa,气液比为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时出口球阀的滞后角.分析结果表明:滞后角随气液比的增加而增大;滞后角与气液比成正比例关系,比例系数由泵的转子尺寸、球阀尺寸、阀球密度、泵进出口压力及气体介质的比热比确定.为了减小气液比对滞后角的影响,可以采取降低该泵内压缩比的措施.     

基于Fluent的有杆泵固定阀流量系数模拟计算

有杆抽油泵固定阀的流量系数是评价阀流通性能的重要指标,也是计算阀流量的必需参数。目前还没有专门针对固定阀流量系数的实验与计算公式,利用Fluent软件对流体过阀过程进行了模拟,分析原油通过固定阀时内部流场的分布状况,以及流体参数(密度、黏度、速度)与阀球开启程度对整个过程的影响,得到不同开启程度下固定阀的流量系数曲线,为有杆泵流体进泵流量计算提供依据。     

基于MATLAB的钻井泵阀运动特性分析

利用MATLAB软件对钻井泵阀阿道尔夫微分方程进行了数值求解,并构造了描述阀盘关闭阶段的简化模型,准确地分析了阀盘的运动特性.通过对不同阀盘锥角的锥阀进行仿真计算得出,当阀盘下底面直径一定时,随着阀盘锥角的增加,阀盘的关闭速度及关闭冲击力都相应地减小,进而可以有效改善阀盘冲击阀座形成的冲击疲劳.该结论对泵阀的优化设计及延长泵阀使用寿命有重要的指导意义.     

基于FLUENT的钻井泵阀隙流场仿真计算

针对钻井泵阀冲蚀磨损严重的特点,利用FLUENT软件对钻井泵阀隙内流场分布进行了仿真计算,得到阀隙流场在某一时刻泥浆流速的分布规律.结合钻井泵阀的失效机理,通过对计算结果中泥浆流速的分析表明,阀盘两底角处速度最大,是该处密封圈容易被撕裂造成泄漏的主要原因;当锥阀下底面直径一定时,锥阀阀盘锥角的增加可以改善泵阀密封圈与泥浆的磨损状态.该结论与实际相吻合,对泵阀的优化设计及延长泵阀使用寿命有重要的指导意义.     

迷宫流道扩张系数对介质流动特性的影响研究

通过对高压差迷宫式调节阀的理论研究,结合流体力学相关理论,对迷宫流道的结构特征和设计依据进行了阐述,并提出了迷宫流道扩张系数对阀门性能的影响。建立单个迷宫流道的三维模型,并采用CFD流体分析软件对不同扩展系数下介质在迷宫流道内部流动情况进行模拟计算,获得内部流场分布情况,进而确定流道扩张系数对介质流动特性的影响情况。     

OMNI阀与LPR-N阀应用分析

OMNI全通多功能循环开关阀具有多次重复开关的能力,便于生产井测试后进行酸化、压裂等增产措施。LPR-N阀是全通径压控式测试工具的井下开、关井的主阀,是高压油气井测试的首选井下测试工具,性能安全可靠。通过对两种工具的性能分析,使之更好的服务于地层测试市场的实际需求。     

冻胶阀

为实现欠平衡完井,常规做法是采用套管阀,但采用套管阀成本高,且套管阀一旦失效就无法实现欠平衡完井,为此研究了冻胶阀。冻胶阀是一种用于欠平衡完井的智能化学胶体,在井筒中具备一定的抗压差性能,可隔离其上下流体。完井管柱能穿透冻胶阀,在管柱穿透过程中冻胶阀能实现环空动密封,避免油气溢出。完井结束后冻胶阀可实现破胶液化,采用氮气或清水即可实现残液的全部返排。该产品适应温度为55～100℃,每百米抗压差能力为2～5MPa,目前已应用在油井、气井上,完井方式包括了筛管完井和裸眼完井,成功率达100%。冻胶阀不但能保障欠平衡完井的顺利实现,还能大幅度降低欠平衡完井费用,对丰富欠平衡钻井技术内涵、推广欠平衡钻井技术具有重要意义。     

全通径选择测试阀与APR-N阀在实际应用中的优劣对比

APR-N阀是哈里伯顿公司全通径压控式测试工具的主阀。全通径选择测试阀作为新一代的压控式测试阀，较以往使用的APR-N阀在结构、性能、原理上有了较大改进，拓宽了地层测试的使用范围，降低了井筒及其它因素与外界影响，使得现场测试更加简便、安全、可靠。但经过多次现场使用，证实全通径选择测试阀还存在某些不足，需要进一步完善和改进。     

高压闸阀阀板与阀座摩擦因数的试验研究

在打开完全关闭状态的闸阀时,由于闸板与阀座密封面充分接触,使闸板与阀座密封面滑动摩擦力达到最大值,导致阀板驱动机构所受力也达到最大值.为确保设计的阀板驱动机构能在阀门全关状态下顺利打开阀门,必须较准确地计算出阀门与阀座之间的摩擦力,而阀门与阀座的摩擦因数难以确定.通过试验的方法测出了油气田现用闸阀的阀门与阀座的摩擦因数,为设计提供了重要基础数据.     

导向浮阀塔板和F1型浮阀塔板的比较

应用空气－水系统，在１６００×４００ｍｍ的矩形塔内，对导向浮阀塔板和Ｆ１型浮阀塔板的流体力学进行了试验研究，测定了塔板压降、雾沫夹带和泄漏。应用空气－水－ＣＯ２系统，测定了导向浮阀塔板和Ｆ１型浮阀塔板的效率。试验结果和工业应用表明，导向浮阀塔板的流体力学和传质性能均优于Ｆ１型浮阀塔板     

楔顶式超低温球阀阀座热力耦合分析

天然气作为新兴的清洁环保能源,应用市场和应用范围极其广泛.随着天然气产业的不断发展,天然气在我国的能源产业中占到了越来越重要的位置,与天然气相关的产业链条也取得了突飞猛进的发展.针对运输管线上的大型液化天然气(LNG)用楔顶式球阀,分别分析了其阀座在试压状态、开启状态和关闭状态下的热力学性能.针对LNG在运输过程中的特...     

全天候磁力呼吸阀

介绍了全天候磁力呼吸阀的结构、工作原理和技术特点,对其工作原理和大小呼吸的不同工况进行了分析,描述了该阀的技术性能。     

高效浮阀塔盘

采用ADV高效浮阀塔盘,利用其处理能力大、分离效率高的特点,对大庆炼化公司回收塔和乙腈塔塔内构件进行技术改造.改造后的回收塔及乙腈塔运行稳定,各项参数指标均得到优化,回收塔蒸汽消耗量得到降低,粗乙腈浓度提高到40%以上,产品中噁唑含量满足指标要求.装置的整体综合能耗比改造前降低了11 kg标油/t.