论文摘要
为了研究超高压水力压裂下支撑剂颗粒进入弯管后冲蚀磨损区域的变化特性。基于液-固两相流理论、Fluent冲蚀模型建立弯管冲蚀模型,结合弯管内流场分析颗粒运动轨迹,引入斯托克斯数（St）探究冲蚀磨损区域变化,并进行数值分析。研究结果表明:弯管中冲蚀磨损发生区域有5处,主要严重区域有3处,弯管流场会改变固体颗粒数量及对壁面冲击动能与运动轨迹,St变化会明显引起冲蚀磨损区域的规律性变化;随着St从0～1至St> 1变化,弯管段内壁面外侧（液体进入弯管后的正对区域）与直管段靠近弯管段的侧方区域的冲蚀磨损情况呈现"此消彼长"的规律性差异;管径越小,最大冲蚀速率的增长幅度越明显,增大管径,是减小冲蚀磨损的有效途径。研究结果对压裂弯管的改进设计及管道安全防护具有指导作用。
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类型: 期刊论文
作者: 成芳,易先中,彭灼,周元华,宋顺平,盛治新,殷光品
关键词: 水力压裂,弯管,冲蚀磨损,运动轨迹,斯托克斯数,安全防护
来源: 中国安全生产科学技术 2019年11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,中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司,青岛金江源工业装备有限公司,湖北佳业石油机械股份有限公司
基金: 国家自然科学基金项目(U1762214,51974035,U1262108),国家科技重大专项(2017ZX05009-003,2016ZX05022006-004),湖北省技术创新专项(2016ACA181),国土资源部深部地质钻探技术重点实验室开放课题(KF201806)
分类号: TE934.2
页码: 29-35
总页数: 7
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