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题名基于CFD数值模拟的排污阀冲蚀磨损影响规律
被引量：20
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作者
钟林
冯桂弘
张计春
魏刚
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机构
西南石油大学机电工程学院
南方海洋科学与工程广东省实验室湛江分室
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期151-157,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFC0312305)
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)科研项目(ZJW-2019-03)
+1 种基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0310201)
国家自然基金面上项目(51775463)。
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文摘
针对排污阀因长期排污工作导致的冲蚀失效问题,采用CFD仿真模拟的方法开展关于流体流速、颗粒粒径、含砂体积比与阀门开度等因素对阀套式排污阀冲蚀磨损性能影响的评价分析.结果表明:阀芯、阀座密封接触壁面间的冲蚀破坏是造成整个排污阀失效的主要原因.在流速1~9 m/s、颗粒粒径0.1~0.5 mm、含砂体积比2%~10%、阀门开度15%~90%时,冲蚀磨损率与流体流速呈指数型正相关,冲蚀磨损区域随流速增加明显扩大.砂浓度增多加大了颗粒碰撞阀腔壁面的频率,其冲蚀率近似呈线性增长.颗粒粒径变化对排污阀平均冲蚀磨损率影响较小,小颗粒冲蚀行为下产生的冲蚀破坏相比大颗粒更为均匀一些.排污阀开度在15%~30%过程中,阀冲蚀磨损程度变化剧烈,从60%开度开始,阀的受损情况趋于平稳.同时,在阀门开度增大的过程中,阀芯最大冲蚀磨损区域从圆周壁面逐步移动到阀芯下端面.研究结果对排污阀的整体耐冲蚀性能评价具有指导意义.
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关键词
排污阀
冲蚀磨损
数值模拟
排污阀工况
固液两相流
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Keywords
blowdown valve
erosion wear
numerical simulation
blowdown valve condition
solid-liquid two-phase flow
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分类号
TH117
[机械工程—机械设计及理论]
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题名压裂球座结构优化分析及耐冲蚀研究
被引量：7
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作者
钟林
冯桂弘
朱和明
王国荣
陈文斌
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机构
西南石油大学机电工程学院
中石化石油工程技术研究院
川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期213-219,228,共8页
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基金
国家重点研发计划(2019YFC0312305,2018YFC0310201)
国家自然科学基金面上项目(51775463)
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)支持项目(ZJW-2019-03)。
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文摘
目的提升水平井分段压裂中投球滑套球座的抗冲蚀磨损性能。方法基于流体力学、冲蚀理论,采用Fluent软件建立压裂球座固-液两相流冲蚀模型,对球座冲蚀磨损进行研究,分析不同角度下双锥面结构对球座冲蚀磨损的影响。在此基础上,开展球座冲蚀试验,研究3种不同表面材料对球座冲蚀的影响。结果数值模拟显示,球座的冲蚀磨损主要发生在前端锥面上,最大冲蚀速率发生在锥面与密封面交接处。其原因是,锥段直径逐渐减小,导致固相颗粒在过流断面上的速度和浓度增加,动能增大,使得在斜面导流作用下对锥面的撞击与切削次数增多,冲击力增强,造成壁面材料损失。冲蚀试验结果显示,在3种不同表面材料球座的冲蚀中,双涂层(有机涂层+碳化钨涂层)球座的耐冲蚀能力优于碳化钨涂层和硬质合金球座。结论设计双锥面结构球座时,合理地选择锥面角度能够有效提升球座的耐冲蚀性能,否则会导致球座的抗冲蚀性能下降。对球座进行表面喷涂强化处理时,较单一涂层而言,选择双涂层的抗冲蚀能力更好。
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关键词
固-液两相流
冲蚀磨损
数值模拟
球座
结构优化
冲蚀试验
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Keywords
solid-liquid two-phase flow
erosion wear
numerical simulation
ball seat
structural optimization
erosion experiment
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分类号
TG174.4
[金属学及工艺—金属表面处理]
TE83
[金属学及工艺—金属学]
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题名井下定向钻进冲洗液自动循环利用技术
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作者
冯桂弘
陈果
龙威
雷丰励
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机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《智能矿山》
2024年第7期45-49,共5页
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文摘
为解决煤矿井下定向钻机冲洗液含固率高、循环利用率低而导致排污管道及水仓压力大的问题。首先,阐述了定向钻机冲洗液耗水量大、直接排放的使用现状;其次,基于钻进工况下,提取煤、泥岩、砂岩、砂质泥岩、灰岩等典型煤岩层的钻渣进行分析,筛分得出钻渣粒径主要集中分布在1.5~0.5 mm和小于0.5 mm的2个区间,分别约占34%和58%;最后,根据固液两相的粒径分布规律,创新性的提出一种一级粗分离+二级精过滤新技术,即一级粗分离采用自清洁固液分离装置分离粒径大于0.5 mm的颗粒,二级精过滤采用陶瓷膜过滤粒径小于0.5 mm的颗粒,形成了定向钻机冲洗液自动循环控制技术。
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关键词
冲洗液
定向钻机
循环利用率
排污管道
陶瓷膜过滤
循环利用技术
固液分离
自动循环
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分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
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