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抽油机井杆管环空瞬态流场煤粉颗粒排出研究
  • ISSN号:1673-5005
  • 期刊名称:中国石油大学学报(自然科学版)
  • 时间:2014.1.15
  • 页码:117-124
  • 分类:TH123[机械工程—机械设计及理论] TE933[石油与天然气工程—石油机械设备]
  • 作者机构:[1]中国石油大学机电工程学院,山东青岛266580, [2]中联煤层气有限责任公司,北京100011
  • 相关基金:国家科技重大专项(2011ZX05062-004);国家自然科学基金项目(51174224);中央高校基本科研业务费专项(13CX06078A)
  • 相关项目:煤层气排采井下泵的设计技术与理论研究
中文摘要:

对具有周期性运动边界的抽油机井杆管环空的瞬态固液两相流问题,提出采用动网格技术处理边界和流场内部网格节点运动的方法,保证较高的网格质量作为数值求解流场的前提;建立基于动网格技术的煤粉颗粒和水的固液两相流数学模型,采用基于非结构网格的SIMPLEC算法求解非稳态流场,得到煤粉颗粒瞬态的速度和浓度分布,进而求得杆管环空煤粉的质量流量及不同工况下煤粉颗粒的排出量,并通过排煤粉试验验证了数值计算的准确性.结果表明:抽油杆的往复运动对杆管环空流场产生的扰动作用,使得相同排量不同冲程冲次的抽油机井杆管环空的煤粉排出量不同;排量越小,煤粉粒径越大,煤粉排出量的差异就越大,最大相差达29%.

英文摘要:

The annulus between rod and tube in sucker rod pumped well has a moving boundary due to the rod's periodic mo-tion, which makes the two-phase flow of coal particle and water become a complicated transient problem. The dynamic meshtheory was adopted to handle the grid node's movement both on the boundary and in the flow field. The high quality grid canbe obtained using this method, which is beneficial to precisely solving the unsteady flow field. The mathematical model ofsolid-liquid two-phase flow was solved by SIMPLEC method based on unstructured grid. The coal particle's velocity and con-centration were acquired, then the mass flow rates at the inlet and outlet of annulus were gained and the integrals for flux indifferent working conditions were computed. The results show that the coal particle emission is influenced by the rod's period-ic motion disturbance, which makes the coal particle clean out change with different stroke and rate of pump, while the pumpoutput volume is a constant. The clean out difference increases while the coal particle diameter increases and the pump outputvolume decreases, and the maximum difference value is 29%.

同期刊论文项目
期刊论文 33 会议论文 2 专利 2 著作 1
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期刊信息
  • 《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国石油大学(华东)
  • 主编:袁静(执行)
  • 地址:山东省东营市北二路271号
  • 邮编:257061
  • 邮箱:journal@upc.edu.cn
  • 电话:0546-83922495 86983262
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5005
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1441/TE
  • 邮发代号:24-273
  • 获奖情况:
  • 本刊1996年以来历届山东省优秀期刊奖,曾荣获1999年全国高校学报优秀期刊二等奖,2001年...,2012年获教育部第四届中国高校精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9288