旋转磨料射流喷嘴叶轮参数优化设计

作     者：周秋成 罗宁 李健敏 王秀伟 刘鑫 陈开研 张力凡 ZHOU Qiucheng;LUO Ning;LI Jianmin;WANG Xiuwei;LIU Xin;CHEN Kaiyan;ZHANG Lifan

作者机构：中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司河北任丘062550 中国石油大学(北京)石油工程学院北京100249 中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司辽宁盘锦124010 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFB1504202) 

出 版 物：《流体机械》 (Fluid Machinery)

年 卷 期：2023年第51卷第2期

页      码：33-40页

摘      要：为增强旋转磨料射流在硬岩地层高效破岩效果,喷射破岩形成较大孔径径向水平井井眼,对喷嘴叶轮参数展开了优化设计。对径向水平井井下工况旋转磨料射流流场进行模拟,研究了叶轮扭转角、长度、直径、叶片厚度和叶片数量等参数对流场速度的影响。结果表明:叶轮扭转角度为影响流场旋流强度的主要因素;减小叶轮直径或增加叶片厚度会缩小流道的过流面积,增加射流的旋转强度,直径影响最大切向速度相差15.1%,厚度影响相差44.6%;叶片数量较多会降低射流冲击速度。在本文条件下,给出了建议性优化喷嘴叶轮结构参数:叶轮扭转角度为630°,长度为30 mm,直径为18 mm,叶片厚度为4 mm,叶片数量为3。所得结果可为径向井旋转磨料射流喷嘴优化设计提供依据。

主 题 词：径向水平井 旋转射流 磨料射流 数值模拟 射流流场 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-0329.2023.02.005

馆 藏 号：203120983...