摘要：超空泡航行体的外形设计关乎其尾拍运动特性。为获得航行体的锥段结构对其尾拍运动特性的影响规律,采用动网格技术结合流体体积多相流模型、SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,对4种不同锥段结构的航行体尾拍运动特性开展数值模拟研究,分析超空泡航行体的尾拍运动过程及弹道特性。研究结果表明:在一定俯仰角速度扰动下,航行体锥段结构变化对其尾拍稳定性的影响体现出非线性特点,锥段部分过长或过短均会导致航行体的肩部沾湿而形成二次空泡,二次空泡的发展会抑制航行体尾部沾湿,从而回转力矩无法促使俯仰角减小,导致尾拍运动失稳,弹道稳定性较差。该研究成果可为超空泡航行体外形设计提供一定的理论指导。

摘要：为了解决单一工艺方法难以实现乳化油高效破乳脱水的问题,通过在旋流离心装置内嵌入高压电场,得到双场耦合分离装置,实现乳化油脱水净化处理。双场耦合装置的锥段结构对其分离性能产生重要影响,考察了4种不同锥段结构对乳化油油-水分离的影响。结果表明:复合曲锥型耦合装置相对于直面双锥型耦合装置、双球面相切型耦合装置和双椭圆相切型耦合装置,静压力分布更大,能耗更低;油中液滴受到离心力更大且滞留时间长,分离更彻底;在轴心区域涡度较大,流场更稳定,装置的油-水分离效率可达97.0%,展现出良好的油-水分离性能,为双场耦合分离装置结构的选型设计提供了指导。

摘要：投球驱动滑套分段压裂技术是非常规油气资源开发增产改造的关键技术,投球滑套是水平井压裂关键工具之一,而冲蚀磨损是投球滑套失效的主要原因。本文采用Fluent软件,通过建立球座的几何模型,研究了球座的锥角、锥段的结构形式以及设绕流部件的加设对球座冲蚀磨损规律的影响。结果表明,球座锥段磨损率随着球座锥角的增加而增加,综合考虑球座锥段长度,锥角30°为较为合理,锥段结构为凹面的球座锥段抗磨性能最优,加设绕流部件可有效的降低球座锥面的磨蚀程度,而绕流部件前置可大幅降低球座锥面的磨损。该研究结果为球座的设计提供了一定的理论指导。