液固两相流对八通压裂头的冲蚀研究

作     者：柏晓涅 李美求 刘秋波 李宁 宁林飞 宋德双 Bai Xiaonie;Li Meiqiu;Liu Qiubo;Li Ning;Ning Linfei;Song Deshuang

作者机构：长江大学机械结构强度与振动研究所湖北省荆州市434023 中国石油长庆油田分公司第十二采油厂 

基　　金：国家自然科学基金项目“非常规油气压裂泵头体裂纹扩展规律研究”(51674040) 国家科技重大专项“易损件寿命预估方法研究”(2016ZX05038-001-LH002) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2021年第49卷第10期

页      码：123-128页

摘      要：为探究高压流体对八通压裂头的冲蚀磨损规律,建立了八通压裂头的流道模型。基于冲蚀磨损理论,研究了压裂头内部液固两相流特征及流速、颗粒质量流量、颗粒直径和流道结构对最大冲蚀率的影响规律。研究结果表明:冲蚀磨损主要发生在竖直流道壁面的出口段区域,呈条形带状分布,并且从出口端往上越靠近流道交汇处冲蚀磨损率越大;最大冲蚀率随流速的增大而增大,其增长速率也逐渐增大,与颗粒质量流量呈正相关关系,随着颗粒直径的增大而逐渐减小,随着侧边流道轴线与竖直流道轴线夹角的增大呈现出先增大后减小的变化规律,并且当夹角为55°时最大冲蚀率达到最大。研究结果可为压裂头的设计、优化以及安全防护提供理论参考。

主 题 词：八通压裂头 液固两相流 流场特征 冲蚀磨损 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 082003[082003] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2021.10.018

馆 藏 号：203105355...