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题名基于两相流理论的水下法兰连接器透镜垫强度及寿命
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作者
秦建国
孙志
弓海霞
崔朝霞
巩勇智
郭思佳
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机构
内蒙古工业大学机械工程学院
哈尔滨工程大学机电工程学院
佳木斯大学机械工程学院
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出处
《机械设计》
北大核心
2025年第S1期55-60,共6页
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基金
内蒙古自治区自然科学基金联合基金项目(2023LHMS05029)
山东省重点研发计划项目(2021JMRH302)
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文摘
在水下油气生产系统中,针对水下采油井口的突然开启和关闭、油气输送的非连续性造成管道内油气输送速度剧烈变化,从而在管道中形成压力波动,对水下法兰连接器透镜垫造成压力冲击的问题,通过分层流模型确定气液参数,借助Fluent中的VOF模型对水下法兰连接器部分内的气液两相流介质进行模拟,选用RNG k-ε湍流模型对水下法兰连接器部分油气流动参数进行分析计算及模拟求解,分析了不同输送速度连接器部分内油气对外压力的分布。结果显示,最大压力冲击的增量与油气输送速度平方的增量近似成正比关系,在考虑油气输送速度对水下法兰连接器透镜垫内壁最大压力冲击后,透镜垫最大等效应力增大9.36%,疲劳寿命下降51.33%。
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关键词
水下法兰连接器
气液两相流
VOF模型
流体压力
疲劳寿命
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Keywords
subsea flange connector
gas-liquid two-phase flow
VOF model
fluid pressure
fatigue life
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分类号
TE952
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名作业温度对水下法兰连接器密封面的影响
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作者
秦建国
季明辉
弓海霞
李业疆
梅秀庄
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机构
内蒙古工业大学机械工程学院
哈尔滨工程大学机电工程学院
宁波润升智能科技有限公司
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出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期163-171,共9页
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基金
山东省重点研发计划项目(2021JMRH0302)
内蒙古自治区自然科学基金联合基金项目(2023LHMS05029)。
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文摘
针对水下法兰连接器密封面的泄漏问题,利用各向同性粗糙表面的流量因子修正平行圆板泄漏模型,建立膜厚比与泄漏率的关系;运用MATLAB和COMSOL软件联合生成接触密封面实体,并对4种作业温度下的3种均方根粗糙度密封面进行有限元分析,得到粗糙表面平均接触压力与膜厚比的关系;通过数学推导和曲线拟合的方法建立了4种作业温度下3种粗糙表面平均接触压力与泄漏率的关系。结果表明:作业温度对透镜垫表面质量要求有很大影响,在作业温度为20~100℃时,均方根粗糙度为0.4μm的透镜垫可满足泄漏率指标要求,而在100~150℃高温采油作业时,只有均方根粗糙度为0.2μm时才能满足泄漏率指标要求。
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关键词
水下法兰连接器
作业温度
膜厚比
平均接触压力
泄漏率
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Keywords
subsea flange connectors
operating temperature
film thickness ratio
average contact pressure
leakage rate
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分类号
TE952
[石油与天然气工程—石油机械设备]
TB42
[一般工业技术]
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