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《機電工程》雜志,月刊( 詳細... )

中國標準連續出版物號 ISSN 1001-4551 CN 33-1088/TH
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大配合間隙下閥芯偏斜對水嘴性能的影響

作者:徐寧,張仕民,陳強,等. 日期:2024-06-27/span> 瀏覽:638 查看PDF文檔

大配合間隙下閥芯偏斜對水嘴性能的影響*
徐寧1,張仕民1,陳強2,何傳健3,賈德利2,姚本春1*

(1.中國石油大學(北京) 機械與儲運工程學院,北京 102249;2.中國石油勘探開發研究院,北京 100083;

3.中國石油天然氣股份有限公司 長慶油田分公司第十一采油廠,甘肅 慶陽 745000)


摘要:水嘴作為配水器的核心組件,目前已被廣泛應用于注水油田。然而,水嘴在實際應用中會遭遇卡阻,導致閥芯無法正常調節,影響注水的效果。并且在測試過程中,很難觀察到閥芯卡阻的細節,并重現這種現象。為了揭示水嘴卡阻機理,對不同開度下大配合間隙、閥芯偏心及傾斜對水嘴性能的影響進行了研究。首先,利用了仿真計算方法,建立了水嘴流體域有限元模型,構建了水嘴理論流量特性計算模型,通過實驗獲得了流量特性,驗證了有限元模型的準確性;然后,分析了不同配合間隙下水嘴的流量特性及閥芯表面壓力特征,獲得了水嘴關閉時的泄漏量、閥芯受到的軸向力和徑向力以及表面流動特征;最后,利用了遺傳算法,優化了配合間隙。研究結果表明:大配合間隙使流量調節率曲線明顯偏離標準曲線,流量調節率明顯降低;水嘴在零開度時的徑向力與軸向力最大;當配合間隙為0.05mm時,泄漏量比間隙為0.25mm時減少了84.56%;配合間隙對泄漏量的影響最為顯著,其次為徑向力和軸向力;優化配合間隙能夠降低泄漏量和徑向力,增大偏心與傾斜角能夠降低卡阻風險,提高水嘴運行的可靠性。

關鍵詞:注水油田;配水器;水嘴卡阻;配合間隙;流量特性;閥芯表面壓力特征;徑向力;軸向力

中圖分類號:TH137;TE934文獻標識碼:A文章編號:1001-4551(2024)06-0992-10


本文引用格式:

徐寧,張仕民,陳強,等.大配合間隙下閥芯偏斜對水嘴性能的影響[J].機電工程,2024,41(6):992-1001.

XU Ning, ZHANG Shimin, CHEN Qiang, et al. Effect of spool deflection on nozzle performance under large fitting clearance[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(6):992-1001.


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