喷油嘴偶件喷雾特性计算分析

将喷油嘴内部空穴流动和喷雾计算耦合在一起,首先进行了喷油嘴内部流动计算,然后将喷油嘴内部流动计算结果作为边界条件进行喷雾模拟,包括计算所得到喷孔出口处的速度、空穴、湍流动能等,通过此方法研究了喷油嘴偶件结构参数,如喷孔K系数、喷孔入口圆角半径等对喷雾特性的影响规律;同时,研究了喷孔加工误差（喷孔粗糙度）、喷油压力、背压等对喷雾特性的影响。结果表明：喷油压力、背压、K系数和喷孔入口圆角半径对喷雾特性影响较大。     

基于湍流理论的液压集成块流道仿真分析

在集成块内部孔道连通时,为避免各流道之间发生干涉及减小压力损失,必须合理安排流道尺寸。鉴于出油口直径、工艺孔长度、工艺孔直径以及直角转弯长度等将对液压集成块的流道特性产生重要影响,运用ANSYS/Fluent模块对集成块内部三维孔道进行仿真和数值计算,通过仿真模拟得到了速度流线云图,并比较了不同出油口直径、工艺孔长度、工艺孔直径以及直角转弯长度对流道压力产生的影响,分析了造成压力损失的原因,得到了使流道压力损失最小的流道尺寸配比。研究成果为水下控制模块封装系统底盘上液压集成块通油孔优化提供了理论支持。     

喷油嘴内部空穴流动模拟计算分析。

利用多相流空穴模型对喷油嘴稳定喷射时喷孔内的空穴流动现象进行了三维数值模拟,分析了空穴在喷油嘴内的形成机理及其分布情况,,基于此模型进一步研究了喷油压力、背压及喷孔人口圆角半径与喷孔k系数对喷孔内部空穴分布的影响。通过模拟计算可知,喷射压力降低和背压增加、增大喷孔入口圆角半径及喷孔k系数后,喷孔内空穴将减小。     

缝隙式喷油嘴喷孔内流场及雾束形态仿真研究

利用发动机流场分析软件FIRE和其动网格技术建立了喷油嘴内部三维流动的实体模型,并利用该软件计算了缝隙式喷油嘴偶件的喷孔内流场及其雾化情况,基于相同喷孔截面积对缝隙式喷油孔与常规圆形喷油孔的雾化质量进行了比较,认为：缝隙式喷孔喷油嘴的喷雾燃烧将优于圆形喷孔喷油嘴。     

高温预脱水器流场的数值模拟

高温预脱水器是基于SAGD采出液反向分离技术而研发的一种新型、高效油水分离器,为深入了解其内部流场流体流动情况,基于计算流体力学原理,利用FLUENT软件对预脱水器的内部流场进行了数值模拟。由于工艺流程中对高温反向预脱水器进出口的压力是进行定压控制的,为了研究进出口压差对设备流场的影响,数值模拟试验中计算了在进液口压差为100 kPa时,高温反向预脱水器内油水两相分离情况。模拟结果表明,数值模拟方法能够比较真实地模拟出分离器内部流体流动状况及油水两相分离机理,分离器的分离效率随着进液口和出油口之间的压差减少而提高,当压差为5 kPa时,出油口的含水率仅为4.92%,满足工艺对设备的技术要求。     

高压共轨喷油器动态响应特性研究

简述了影响高压共轨喷油器动态响应特性的各种因素,分析论述了节流孔板的进油孔、回油孔流量,电磁铁弹簧预紧力,电磁铁吸力,调压弹簧预紧力,控制阀衔铁升程以及喷油器体偶件间隙对动态响应特性的影响,并得出结论:改善喷油器动态响应特性的主要方式在于优化节流孔板进油孔、回油孔的流量,针对喷油器的不同要求,需要对节流孔板的进回油流量进行优化,来实现动态响应的优化。     

水下卧式采油树油管挂出油口角度的优化设计

针对减少流动损失这一工程问题,通过分析油管悬挂器的结构特点,综合考虑其在水下卧式采油树中的位置和功能,基于阻力系数方法提出了油管悬挂器出油口角度的优化设计方法。同时,采用FLUENT软件对不同出油口角度下的油管悬挂器内部流体流动进行数值模拟,为理论设计方法提供证明和依据。最终得到的理论计算结果和数值模拟结果均表明:出油口角度在11°~12°之间时流动损失最小。     

三元复合驱替液取样器的结构与流场模拟研究

在三元复合驱技术中,黏度是驱替液重要的技术指标之一,在配注过程中需要取样检测。驱替液在取样过程中受到一定程度的剪切后会发生降解,造成黏度下降,不能真实反映配注系统中驱替液的黏度情况,为此设计一种低剪切取样器,通过螺纹配合控制活塞缓慢移动,降低驱替液在取样时受到的剪切作用。对取样器内部流场进行模拟分析,发现取样腔内的样品黏度几乎不受剪切影响,这是因为取样腔内径较大,且活塞移动速度慢,流动剪切极小;而出入口的细管内样品黏度略低于取样腔内样品黏度,这是因为细管直径较小,流动剪切比取样腔内大,但还不足以破坏驱替液的高分子链缠结结构,不会造成样品黏度的不可逆损失。该取样器结构在取样过程中能最大程度保持样品黏度,便于准确测试流程中驱替液的真实黏度。     

影响伞形喷射喷油嘴喷雾粒径及其分布的几个因素

本文根据试验结果，分析了喷油嘴开启压力、喷油背压和循环喷油量对伞形喷射喷油嘴喷雾粒径及其分布的影响。     

燃烧器内部气体流动特性的模拟计算

运用气体流动的动量方程，建立模拟计算二次配风形式燃烧器内部气体流动特性———一、二次风率、火盆、火道进出口气流速度、静压力等的数学模型，并分析了计算方法对计算结果的影响。最后举例计算分析了炉膛负压、送风压力对燃烧器内部气动特性的影响。     

影响喷油嘴喷孔流量系数关键参数的研究

通过计算流体力学（CFD）计算的方法,详细研究了喷油嘴喷孔流量系数随喷孔K系数、入口圆角半径和喷油背压的变化的规律。结果表明：喷油嘴喷孔流量系数随喷孔K系数的增加而增大,随喷孔入口圆角半径的增加而增大,并且,喷孔直径对喷油嘴喷孔流量系数增加幅度有重要的影响。     

基于ADAMS的实时调节配水器动态仿真

为实现中、高渗透油藏大压差分注井注水量的合理调配与稳定调节,采用弹簧-活塞系统的动态节流调压原理设计了大压差实时调节配水器。通过建立相应的力学模型,将活塞左腔压力的Simulink水力学仿真结果导入ADAMS进行动态仿真,开展了配水器的起调压差、调节阀行程及稳定调节时间等调节特性研究,并对影响调节特性的压力波形式、弹簧刚度及活塞截面积等主要因素进行了调参优化。仿真结果表明,实时调节配水器弹簧刚度越大,系统达到稳定的时间越短,不同弹簧刚度下,活塞位移随刚度增加而减小,不同活塞右端截面积下,活塞位移随截面积减小而减小。研究结果可对大压差实时调节配水机构的系列化设计起到较好的指导作用。     

非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配

采用三维计算流体力学（CFD）技术模拟了柴油机的进气、压缩、喷雾和燃烧过程,通过组合不同的进气涡流和喷油嘴方案找出各自对柴油机排放的影响,结果表明,降低进气涡流,提高流量系数;减小喷油器安装倾角,缩小喷孔孔径,推迟喷油提前角可以实现NO排放和SOOT排放的全面降低。此外,对2款单缸柴油机的喷油嘴互换性也进行了适当的分析。     

抽油泵阀隙流理论研究与数值模拟分析

针对我国油田抽油机井系统效率低和能耗大的问题,首先对进油阀的结构、开启程度、流量系数、流体过阀流动形态划分及阀球直径进行计算分析,确定进油阀球直径为38. 1mm。然后建立了抽油泵进油阀实体模型和流体域模型,结合有限元仿真技术,对抽油泵阀隙流进行了数值模拟,分析了流量、液体黏度和密度等因素对液体过阀流动规律的影响,采用二元线性回归方法得出进油阀流量系数与雷诺数、泵阀开启程度的函数关系。研究结果表明:进油阀球室越高,开启程度越大,流体阻力压降损失越小,但当泵阀开启程度大于0. 8时,对流体过阀流动性能的影响很小,因此球室高度只需限制开启程度略大于0. 8即可,即球室高度不小于阀球直径的1. 25倍。研究结果可进一步推动抽油泵泄漏理论的研究,也可为抽油泵的结构改进和效率提高提供理论依据。     

油水重力分离特性的数值研究

建立了油、水2相分离的数值模型,研究了流场流动和分离特性,并进一步分析了进口速度及油滴直径对流动和分离的影响。计算结果表明,减小分离器进口流速和流量有利于改善分离效果;混合液体中油滴的直径越大,分离效率越高。计算结果与理论规律是一致的,可为分离器结构设计及优化提供参考依据。     

环空管道液流阻力预测的修正算法

对环空管道中液体的流动特性进行了研究，分析了应用当量直径法计算流动阻力产生误差的原因，建立了层流和湍流条件下液流阻力计算的改进方法，并通过室内实验对该方法进行了验证。研究表明：当量直径法只有在管道内、外壁面剪切应力相等时才成立，其计算结果要小于真实值，而改进方法与实验结果吻合良好，可以作为工程设计的依据。     

页岩气藏压裂返排参数优化设计

压裂返排是页岩气藏水力压裂中的重要环节。目前还没有成型的页岩气藏压裂返排模型,现场返排制度仍靠经验确定,缺少科学依据。通过改进现有的普通砂岩返排模型得到了适用于页岩气藏返排的裂缝自然闭合模型和自喷模型。同时,为了更清楚地了解部分参数对支撑剂临界流速和放喷油嘴直径的影响,对支撑剂粒径、支撑剂密度、压裂液黏度、压裂液密度、裂缝滤失高度、放喷油嘴长度进行敏感性分析。研究表明,支撑剂密度、压裂液黏度、裂缝滤撑失高度、压裂液密度对支撑剂临界流速影响较大;支剂粒径对支撑剂临界流速影响较小。压裂液黏度、放喷油嘴长度、裂缝滤失高度对放喷油嘴直径影响较大;支撑剂粒径、支撑剂密度、压裂液密度对放喷油嘴直径影响较小。     

射吸式液动冲击器内部流场数值模拟研究

在给出射吸式液动冲击器基本结构的前提下,利用Pro/Engineer软件建立了这种冲击器的流动实体,并对流动实体进行了网格划分。利用计算流体动力学对冲击器内部流场进行了数值模拟计算,得到冲击器内部流场的速度和压力分布;排量与卷吸作用的关系;冲击器各受力面的受力情况;喷嘴的直径和结构对工作参数的影响规律;同时也分析了冲程对冲击器工作参数的影响。模拟研究结果对指导冲击器的内部结构设计具有重要意义。     

节能注水增压泵的研究与应用

针对目前油田注水增压设备能耗高、注水压力不能合理调配等问题,设计了节能注水增压泵。该装置通过机械换向阀来控制活塞左右行程,从而控制装置内部液流流向,通过双作用柱塞增压泵对液流进行增压。通过活塞结构受力分析,将活塞的运动分为2个阶段,第1个阶段为加速阶段,第2个阶段为匀速阶段,计算了活塞运动速度、运动时间和有效功率,利用ANSYS软件对活塞缸和活塞进行有限元仿真计算,证明其结构强度满足要求。在胜利油田对2口高压井进行增压,增压1.5MPa,能够满足注入压力和日配注量要求,完成增注任务;并且低压出口的压力和排量可以满足1~2口低压井的注水要求。     

CFD计算在柴油机燃烧室及喷油嘴匹配中的应用

对某型号柴油机的2种气道、2种喷油嘴和4种燃烧室匹配的燃烧过程进行了三维数值模拟计算,根据不同工况下的计算结果,分析了燃烧室形状和喷油嘴匹配方案对气缸平均压力、平均温度、NOx和碳烟（SOOT）排放量的影响,根据NOx和SOOT排放量的结果确定了喷油嘴和燃烧室的最佳匹配方案。