TEG脱水塔内气体分布器流场FLUENT数值模拟

本文使用FLUENT对双列叶片式气体分布器内流场进行模拟计算,计算结果与实际情况基本相符,说明运用该方法对分布器的设计以及工业放大研究有较好的指导意义。     

基于FLUENT的抽油机用滑动轴承数值模拟

针对抽油机用滑动轴承压力油流动的复杂性,运用计算流体动力学软件FLUENT对滑动轴承在不同压强入口、不同偏心率情况下的压力场分布进行研究,得到了滑动轴承内流场的压力分布图,并进一步分析了承载力与偏心率、入口压强的关系,为抽油机滑动轴承的设计提供了理论依据。     

基于FLUENT软件的喷砂器磨损规律数值模拟

在水平井压裂施工过程中,喷砂器出现严重偏磨现象。利用FLUENT软件中的离散相模型、冲蚀磨损模型,结合冲刷磨损试验结果,对冲蚀磨损模型中的系数进行修正,对喷砂器的内部流场及内外壁的磨损规律进行数值模拟,分析得到了喷砂器产生偏磨现象的原因,可为水平井压裂施工提供理论指导。     

基于Fluent的锥形节流阀流场数值模拟

针对高压锥形节流阀冲蚀和气蚀失效严重的问题,利用Fluent软件对实际使用中的锥形节流阀内流场分布进行仿真计算,揭示了节流阀冲蚀和气蚀失效的原因,并提出一些减缓失效的方法和使用时的注意事项。分析结果为节流阀的设计和性能优化提供一定的理论依据。     

基于FLUENT搅拌釜底部回流区的数值模拟研究

针对搅拌釜底部的回流区内液体流速较低,容易造成物料堆积,不宜进行物料混合的问题,采用稳态数值模拟方法研究了该回流区的内部流场与形状结构,据此设计1个诱导锥,对比分析了在搅拌釜底部回流区安装诱导锥前、后的混合效果与流场。模拟结果表明:随着搅拌的进行,搅拌釜底部物料聚集越来越多直至达到一稳定值,该稳定值明显高于混合均匀时碳酸钙颗粒体积分数的理论值,使物料在釜内难以均匀分布;在搅拌釜底部加入诱导锥能够明显加快釜内物料的混合,缩短混合时间;诱导锥能减小回流区,增大釜内主流循环区域与主流循环液体的轴向流速和湍流强度,从而增强混合效果。     

动态旋流器流场数值模拟

采用Reynold应力模型对动态旋流器内流场进行数值模拟。结果表明，对速度场的分布规律和切向速度分布的涡结构做出了正确的预测，模拟值与文献实验数据基本吻合，证明该模型和算法的可行性。所建立的数学模型和使用的计算方法为深入探讨动态水力旋流器的流场特性、分离机理及结构优化设计提供了有效的途径。     

基于Fluent的稠油定向井扶正器流场数值模拟

扶正器是定向井有杆泵抽油系统必要的井下工具。基于计算流体动力学方法建立了定向井内稠油通过扶正器流动的数学模型。稠油在扶正器周围的环空流动过程中,假设计算流场为定常等温流场,利用三维CFD仿真技术,以FLUENT软件为数值模拟平台,采用有限体积法离散上述控制方程组。为减少数值扩散,针对流动控制方程的特点,连续性方程、动量方程、湍动能方程和湍动能耗散方程均采用二阶迎风格式离散计算,选用SIMPLE算法进行压力速度耦合。     

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.     

实体PDC钻头流场数值模拟

为了从微观上分析PDC钻头的流场．从而优化PDC钻头的水力结构设计,利用计算流体动力学技术,对一只实体PDC钻头的三维流场进行了数值模拟。模拟中考虑了钻头的切削齿和射流喷嘴对流场的影响。流场的网格划分采用局部加密的混合网格形式,保证了计算精度和运算速度的要求。流场的三维模拟结果揭示了钻头的低速区、回流区和滞流区域。为钻头水力结构优化分析奠定了理论基础。     

固定节流阀流场数值模拟研究

应用有限体积法,借助FLUENT分析了突然收缩和突然扩张型固定节流阀在节流孔孔径为14mm时的流场特性,揭示了流线、速度、压力分布,讨论了节流孔长度、孔径对压降的影响.提出了一种新型节流阀结构,可有效增大压降,为固定节流阀结构优化及性能改善提供参考依据.     

基于CFD的双流道钻头井底流场数值模拟

针对高低压双流道钻头的井底流场建立了二维模型,利用CFD及有限元方法对模型进行网格划分、设置边界条件并进行计算。通过分析喷嘴压力、井底流场压力及流体速度等数据表明:增加双流道钻头高压喷嘴的射流压力,在井底形成高压喷射可以降低井底流场的静压力,能够释放地层压力,提高PDC钻头的切削破岩能力,从而提高机械钻速。     

天然气井口节流阀流场数值模拟

天然气在通过井口节流阀时由于J-T效应(焦耳-汤姆森效应)会引起温度急剧下降,极易与天然气中含的水形成水合物,从而堵塞管道、影响生产,严重时会造成气井停产,管道停输、炸裂等严重事故。基于计算流体力学软件Fluent,对天然气通过井口的节流过程进行数值模拟,模拟结果显示了天然气节流过程中压力场、温度场变化规律,节流后的气流能量逐渐衰减,最后与周围气体相混合达到平衡,并且温度呈逐歩升高趋势。在此基础上,预测了节流过程中能否生成水合物,并提出水合物的预防措施,即定期地进行井口注醇、井口电伴热等方法,为实际生产中水合物的防治提供了理论指导。     

基于FLUENT软件搅拌器的流体模拟

GAMBIT软件作为一款专业的CFD前处理软件,具有很强的几何建模能力,同时可以和FLUENT等CFD软件协同工作,实现从CAD到CFD的流水作业。介绍了FLUENT及其前处理软件GAMBIT进行建模分析的全过程。GAMBIT作为一款强大的前处理软件可以对搅拌器进行几何建模及网格划分。FLUENT通过数值计算对搅拌器中的流体进行分析,其分析结果为搅拌器叶片今后的优化设计提供了一个良好的理论依据。     

挖沟机喷嘴射流流场的数值模拟

喷嘴是海底挖沟机中的重要元件,该文采用FLUENT软件对其进行数值模拟,对喷嘴的射流特点进行研究,分析了喷嘴进口压力、流量对射流冲击力衰减变化的影响。结果表明,射流在淹没情况下,对进口压力进行有效控制,可以形成理想的冲刷域,并产生良好的冲刷效果,能够达到工程应用的需要,可以有效提高挖沟机的工作效率。     

泡沫发生器内部流场的数值模拟

泡沫流体广泛应用于酸化、冲砂洗井、堵水等作业中,泡沫发生器的结构直接影响泡沫流体的质量以及应用效果。通过对射流式和同心管式泡沫发生器内部流场的数值模拟,得到了泡沫发生器内部的速度分布、气液相分布和压力损失。由模拟结果知,射流式泡沫发生器的泡沫均匀程度要好于同心管式泡沫发生器;在一定范围内气液相入口的速度对出口泡沫流体的均匀程度影响不大,但对压降损失影响较大。在设计泡沫发生器时,应该根据泡沫产生速度的要求调整泡沫发生器入口尺寸,降低发生器的压降损失。     

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。     

轴对称淹没水射流流场的数值模拟

根据轴对称淹没水射流破岩条件建立了流场的物理模型和数学模型 ,采用计算流体动力学的有限元软件ANSYS ,对紊动射流流场进行了数值模拟 ,说明轴对称淹没冲击射流流场结构包括射流区、漫流区、涡流区和冲击区 ;在离冲击面较远的区域内 ,射流区呈一定锥角线性扩展 ,与自由射流结构相同。射流在靠近被冲击面处有明显的收缩趋势 ,射流的上半段表现出自由射流的结构特征。被冲击表面上的滞止压力随着喷距和冲击半径的增大而迅速衰减。射流流场数值模拟结果与前人的实验结果吻合。     

工业布袋除尘器三维流场的数值模拟

采用计算流体力学方法对2×330 MW的布袋除尘器进行三维数值模拟分析,考察整个除尘系统的烟气流量分配、速度及压力的内部分布规律。通过对烟道入口和进风支管导流板的优化设置,使3个除尘室18个除尘单元内的烟气流量分布情况得到了极大改善,烟气流量分配系数控制在1±0.05之内。这一方法及结果可为同类除尘器中导流板的设计和改进提供参考。     

锥阀内部流场的数值模拟

在阀内流道设计时,可通过结构与参数的优化,缩小低压区,以控制气穴的产生和发展。在相同的边界条件下,随着阀芯锥度的增大,锥阀内部压力损失也随之增加,最大流速先增大后减小,最小负压值先减小后增大;锥阀所受液动力减小。在相同的开度、计算条件下,常规锥阀上阀腔拐角处主流和壁面脱离形成旋涡区,产生较大的能量耗散,改进模型可以消除旋涡,降低能量的局部损耗,同时减少压力损失。     

PDC钻头表面流场的数值模拟

用数值方法解非牛顿流体流动的控制方程来研究PDC钻头表面的泥浆流动,以81/2“钻头为实例计算了钻头表面的流场和压强分布,计算结果和实际情况基本符合.其方法对PDC钻头的布齿设计有实用价值.