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针对煤层气套管开窗径向水平井技术井筒直径小、转弯半径小的特点,设计了一种自进式水力喷射钻头。建立了喷嘴射流流场的流动控制方程,采用有限体积法对其进行离散,结合Realizableκ-ε模型对方程组进行求解,研究喷射钻头参数对钻孔效果的影响。通过优选喷射钻头参数,得出喷射钻头正向喷嘴定位圆直径为7 mm,正、反向喷嘴直径为1.3 mm、0.8 mm组合或1.1 mm、0.9 mm组合,正、反向喷嘴轴线与水力喷射钻头轴线夹角为30°、60°时,可达到破碎出40 mm钻孔并提供1500 N以上自进力的效果。 相似文献
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根据苏20区块的地层特点,分析使用过的PDC钻头,从钻头的结构、制造工艺,找出适合地层的PDC钻头;通过合适的技术措施提高PDC钻头的使用效率,达到提高钻井速度的目的。 相似文献
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<正>借助Fluent软件分析旋风分离器内部流场的运动状况,采用k-epsilon对切向入口的旋风分离器内流场进行了三维数值模拟研究。数值结果表明,分离器内部的流动空间可分为内、外2个流动区域,在不同的流动区域中,气体压力、速度场的分布有较大的差异。而且压力分布与速度分布不是轴对称分布。数值模拟结果对其设计优化研究有一定的应用价值。 相似文献
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根据Fluent流体计算软件和亥姆霍兹自振空化喷嘴内流场的特点,基于流体力学的基本理论,对不同结构尺寸的亥姆霍兹型自振空化喷嘴进行了模拟研究。通过数值模拟计算,得到了各个亥姆霍兹型自振空化喷嘴流场内速度与压力分布云图及轴线的速度压力分布曲线等。模拟结果表明,在射流进入振荡腔后产生了明显的负压区,当压力低于液体的饱和蒸气压时,空化气泡产生;在自振空化喷嘴的扩张段处存在速度的最大值,并且随着腔长的增加,扩张段处速度最大值减小。在特定的参数下(入口直径d_1=3.4mm,振荡腔直径D_c=15mm,扩张段扩张角α_2=60°),振荡腔长度L_c=3mm,撞击角α_1=180°,出口直径d_2=4mm时,喷嘴内部产生较强的空化作用。 相似文献
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为研究竖直弯管水流的流动特性,数值模拟采用SIMPLE的求解方法求解N-S方程和k～ε紊流方程,自由水面采用VOF方法进行追踪.在上游水箱断面自编程序使用了水位边界条件,对4种恒压水头与4种管径条件下的上游竖管、90°弯管、下游水平管内的速度场和压力场进行了计算,得到各工况下弯管内二次流动现象(迪恩涡).分析不同水头与管径条件下流场的产生机理,结果表明:各工况下水头损失系数随着雷诺数的增大而逐渐减小,并最终接近经验值,空化数最低值均在10°截面上的内壁面出现;弯管段内壁压强均低于外壁压强,该压强差维持着弯管内的二次流动. 相似文献
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针对苏217井上部地层易井斜,钟摆钻具常发生卡钻事故,PDC钻头小钻压防斜效果不好等特点,根据静力学和动力学防斜原理,通过选择钻具组合和优选钻井参数,控制住了井斜,提高了钻井速度。避免井下复杂的发生。 相似文献
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本文应用SimpleC算法和Realizable湍流模型对垂直式天然气射流表内部结构之一的震荡器进行了压力损失特性方面的数值模拟研究。分析了不同入口流量值对应的震荡器反馈通道上流体质点的压力脉动情况。发现在一定的入口流量范围内,流速与震荡器上下反馈通道的压力震荡频率存在很明显的线性关系。给出了该震荡器某一截面上的流场速度矢量图、静压力等值线图和速度等值线图,该数值模拟研究结果对垂直式射流表的优化设计研究具有重要意义。 相似文献
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《中国科技信息》2021,(15)
粒子冲击技术在破岩领域运用广泛,利用高速粒子冲击岩石,降低岩石的强度和硬度,比以往高压水射流冲击破岩效率提高了数倍,因此在日常生产生活中,通常会在钻井液中加入金属粒子,采用粒子冲击技术来击碎岩石,PID钻头辅助破岩,并通过高压水流来排出岩屑,从而达到高效率破岩的目的。本文使用了计算流体力学领域广泛应用的有限元分析软件fluent来进行仿真模拟实验,运用了DPM离散相模型分别模拟了金属粒子在PID粒子冲击钻头旋转与非旋转状态下粒子的运动轨迹,对比发现金属粒子在旋转与非旋转流场中的运动情况有一定的差异,钻头旋转状态下金属粒子能排出环空的数量要远大于钻头非旋转状态下静态流场中金属粒子排出环空的数量,体现出了旋转流场中具有更高的动能。 相似文献
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路面破碎是道路养护必不可少的环节，气力清扫可有效回收路面破碎后的湿性混凝土碎料。文章利用EDEM-Fluent耦合仿真对气力清扫进行模拟，采用VOF(Volume of Fluid)模型和欧拉-拉格朗日法，通过EDEM建立离散固体，通过Fluent建立连续的气相和自由液面，运用此混合模型模拟湿性混凝土颗粒的气力清扫过程，通过改变喷嘴入射角和喷嘴高度两个因素，进行单因素的EDEM-Fluent的耦合仿真，得到气流速度流场云图、液面变化云图和颗粒的运动情况以及起动情况。经过分析发现：喷嘴入射角对颗粒起动影响较小，相对而言，入射角为10°时颗粒起动最快。喷嘴吹送位置为颗粒中上部位置时，气力清扫的效率最高且固体颗粒运动距离最远。 相似文献
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本文以某酒店大堂为例,介绍了利用CFD技术对装修设计修改前后的方案进行气流组织模拟,通过对房间流场、温度场、速度场的模拟结果比较分析,可以看出在大堂门口增加风幕,可以减少冷量损失,达到节能的目的,进而对设计方案进行优化。 相似文献
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针对采用锚杆进行边坡超前支护的设计问题,采用有限差分软件FLAC进行了分析。FLAC内建的零厚度接触面单元用以模拟锚杆和岩土层之间的相互作用,据此计算锚杆加固后边坡的安全系数。数值模拟分析发现,锚杆的倾角、长度、间距等因素对加固后边坡的安全系数有明显的影响,是边坡加固设计中需要优化的项目。对一个理想边坡的分析结果显示:锚杆倾角为15°左右时加固效果最优;锚杆的长度达到一定值(6.0m)后,边坡安全系数不再随锚杆长度增加而增大;边坡的安全系数随锚杆间距增大而降低。FLAC对超前支护边坡的分析结果可以用于指导边坡的开挖设计,是解决开挖导致边坡破坏的有效方法。 相似文献
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本文研究了以不同计算代码的CFD和FEM软件联合使用对固体火箭发动机的喷管内流场和喷管结构的热、力耦合场进行数值模拟的方法。变量的传递主要包括流场向喷管壁面传递压力载荷,喷管壁面向流场传递边界位移载荷;流场和固体壁面通过温度、热流相等相互的热边界耦合。对某发动机喷管的实际计算表明：该耦合计算方法易于实现,计算稳定性和精度均比较好。 相似文献