摘要
针对同井采注水中电潜泵叶轮出现的冲蚀磨损问题,采用RNG k-ε湍流模型和离散相模型,实现对冲蚀磨损的数值模拟。通过对不同粒径和转速条件下叶轮的冲蚀磨损进行分析,得到了冲蚀磨损规律和磨损机理。研究结果表明,叶片凹面中心是最严重的冲蚀磨损区域;转速和砂粒粒径增大都会加剧冲蚀磨损,逐步使冲蚀磨损较严重的区域由凹面中部的一点逐步扩展到整个凹面;0.07 mm是冲蚀磨损迅速增强的临界点;数值模拟结果与验证结果吻合较好。因此,利用CFD预测潜油电泵叶轮的冲蚀磨损是可行的。
Based on RNG k - ε turbulence model and discrete phase model, and to realize the numerical simulation for the impact erosion in the electrical submersible pump impeller, we studied the impact erosion process with CFD software. Through the impact erosion analysis of the electrical submersible pump impeller according to the different particle sizes and impeller speed, we obtained the law and mechanism of the impact erosion. The results show that the main position of erosion is the center of the concave leaf blade. The impact erosion will be worse with the increasing in the sand particle size and increasing impeller speed. 0.07 mm is the critical diameter of the erosion＇s intensify. The numerical simulation result was verified by a comparison test, which proves that CFD is applicable to the prediction of the particle impact erosion within electric submersible sump.
出处
《西南石油大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期175-181,共7页
Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition)
基金
国家自然科学基金(11172061)
国家科技支撑计划(2012BAH28F03)
关键词
电潜泵
冲蚀磨损
离散相
CFD
数值模拟
electric submersible pump
erosion
discrete phase model
CFD
numerical simulation
作者简介
王尊策，1962年生，男，汉族，黑龙江同江人，教授，博士生导师，主要从事机械设计、制造理论与技术、流体机械工程理论及技术领域的教学和研究。E-mail：wangze@ncpu．edu．cn
梅思杰，1961年生，男，汉族，黑龙江大庆人，高级工程师，博士研究生，主要从事石油装备制造方面的研究和管理工作。E-mail：meisj1@163.com
陈思，1988年生，男，汉族，黑龙江大庆人，博士研究生，主要从事石油流体机械、井下工具、材料冲蚀磨损方面的研究。E-mail：iraqiraq@126．com
吕凤霞，1978年生，女，汉族，黑龙江龙江人，副教授，博士，主要从事石油流体机械、油气井杆管柱力学行为分析方面的研究。E-mail：fengx0701@163.com.
闫月娟，1971年生，汉族，黑龙江大庆人，副教授，博士，主要从事石油流体机械和逆向工程方面的研究。E—mail：yanyuejuan@1163．com
