氣液單向閥瞬態(tài)流動及啟閉特性的研究.pdf

1、往復式油氣混輸泵作為多相介質輸送的新型裝置，由于其具有排出壓力高、油混輸氣功能強、壓縮比大、高效率等優(yōu)點，被公認為陸地與海上石油天然氣混合兩相介質的先進輸送設備。但是，目前往復式油氣混輸泵的設計理論不成熟，設計難度極大;單向球閥作為往復式油氣混輸泵的關鍵部件，其工作特性直接影響到混輸泵的性能及工作可靠性。目前，國內外學者針對往復泵閥開展了一些實驗和模擬工作，但大多數(shù)是單相液態(tài)介質，很少涉及到氣液兩相流單向球閥的研究。
　　本文針對

2、3DP-60/3.0型往復式油氣混輸泵單向球閥，以不同入口流量、開啟高度、含氣率等工況參數(shù)，對單向球閥在宏觀三維流場進行了數(shù)值模擬，揭示了各參數(shù)變化對單向球閥內部壓力場、速度場和氣液兩相分布的影響規(guī)律;搭建單向球閥實驗平臺，通過實驗數(shù)據(jù)和模擬結果進行對比，驗證數(shù)值模擬的可靠性;運用動態(tài)模擬方法研究了入口流量、含氣率、彈簧剛度、閥芯材質對閥芯運動規(guī)律的影響。文章主要工作內容及成果如下:
　　1.建立了單向球閥幾何模型，運用Fluen

3、t軟件，數(shù)值模擬入口流量、開啟高度、含氣率等對單向球閥穩(wěn)態(tài)條件下的影響，并結合實驗得到單向球閥入口壓力值，實驗驗證了模擬的準確性。
　　2.穩(wěn)態(tài)工況下模擬數(shù)值表明:隨著流量的增加，單向球閥壓降增加，且增加幅度基本一致，且閥芯尾部旋渦強度增加，旋渦內部氣相隨之增加，氣液分離現(xiàn)象逐漸明顯。隨著單向球閥開啟高度的增加，導致壓降逐漸減小，且閥芯尾部氣液兩相介質分布逐漸變均勻，氣液混合度較好，有利于氣液混輸。
　　3.通過UDF編程控