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调控参数对涡轮钻具叶片性能的影响

论文摘要

涡轮叶片的参数调控优化设计能够较好地改善涡轮钻具的转矩、效率等水力参数。为此,基于贝塞尔曲线理论和流体动力学理论,通过理论分析、仿真模拟及试验对比等方法全面研究了涡轮叶片参数的设计对涡轮性能的影响。分析结果表明:提出的数值模拟方法可以系统地实现涡轮叶片从造型设计、性能预测到参数优化的全面分析;在低转速时,安装角对输出功率与效率的影响不明显,超过最优转速后其对效率和功率的影响显著,并且涡轮扭矩、压降、输出功率及效率随安装角的增大呈降低趋势;随着后锥角的增大,扭矩、压降及输出功率都呈增大趋势,因此涡轮要在最高效率下获得较大输出功率,可适当增大后锥角。所得结论可为高性能涡轮叶片型线的设计提供参考。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 涡轮叶栅及叶片设计
  •   1.1 贝塞尔曲线参数化造型
  •   1.2 叶片型线描述
  • 2 涡轮叶片的数值模拟分析
  •   2.1 物理定义
  •   2.2 流体域造型、网格划分及边界条件设定
  •   2.3 模拟结果与试验验证
  • 3 调控设计参数的影响研究
  •   3.1 安装角βm的变化对型线的调整
  •   3.2 后锥角φ2的变化对型线的调整
  • 4 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周思柱,何诗尧,黄天成,孙文斌

    关键词: 涡轮钻具,参数调控,叶片,水力性能,贝塞尔曲线,数值模拟

    来源: 石油机械 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 长江大学机械工程学院

    基金: 湖北省科技支撑计划项目“石油井下动力钻具物理性能测试设备的开发”(2014BEC054),湖北省教育厅重点项目“基于大涡模拟的混砂车搅拌装置混合与功率特性研究”(D20151306)

    分类号: TE921.2

    DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.06.007

    页码: 33-37

    总页数: 5

    文件大小: 1426K

    下载量: 87

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/090ebad68eac019a2396aa7d.html