牙轮钻头用单金属密封热流固耦合模型与性能分析

• 作者: 倪洋 孟祥铠 彭旭东 江锦波 马艺
• 来源期刊: 中国机械工程
• 学科: 工学
• 关键词: 牙轮钻头 单金属密封 热流固耦合 黏温特性
• 年，卷（期）: 2020,（19）
• 所属期刊栏目: 机械基础工程
• 页码范围: 2295-2303
• 页数: 9页
• 分类号: TH117.2|TE24
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.19.005

摘要

综合考虑密封端面间的粗糙接触、热力变形和黏温特性,构建了密封环与辅助密封件、润滑液膜与密封介质的关联体系,建立了牙轮钻头单金属密封热流固耦合数学模型,并研究了关键钻井参数如环境压力、钻头转速对单金属密封端面膜厚分布形态、温升变化及密封性能的影响规律.研究结果表明:随钻井深度和环境压力的增大,单金属密封端面间隙逐渐由收敛型演化为发散型,膜厚及温升极值点由外径侧向内径侧迁移,其临界转折点为环境压力p 0=11 MPa附近;高压工况下,密封端面内径侧接触压力递增,不利于润滑油膜的形成;密封系统的泄漏率和摩擦力随钻头转速增大均有所增大,但在低压工况下可通过合理增大钻头转速来提高钻井效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭旭东		153	2190	25.0	38.0
2	孟祥铠		87	933	18.0	24.0
3	马艺		24	76	6.0	7.0
4	江锦波		28	186	8.0	13.0
5	倪洋		1	0	0.0	0.0