高压压裂泵配流阀流场特性分析及结构参数优化

• 作者: 叶文杰 陈奎生 湛从昌 陈兵
• 来源期刊: 武汉科技大学学报（自然科学版）
• 关键词: 配流阀 压裂泵 流场特性 结构参数优化 升程 锥角 数值仿真
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 207-212
• 页数: 6页
• 分类号: TH137
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-3644.2021.03.007

摘要

针对高压压裂泵配流效率低、配流阀工作寿命短的问题,通过流场特性仿真对配流阀的结构参数进行优化.分析阀盘升程及锥角对阀内压力、阀口流速及流量系数的影响,得出合适的阀盘升程及锥角参数.结果表明:阀盘底部所受压力最大,阀口流道中靠近阀盘底角处流体速度最大,由于流体速度方向的变化,在靠近阀座处出现固体颗粒堆积;阀盘锥角一定时,阀口流体流速及流量系数随阀盘升程增大而减小;阀盘升程一定时,阀口流体流速随阀盘锥角增大而减小,流量系数则随阀盘锥角的增大先升后降,锥角为60°时流量系数最大;阀盘锥角和升程的优化值分别为60°和15 mm,这有利于降低阀口流速,减弱高速流体对阀盘密封面的冲蚀作用,提高配流效率并延长配流阀的使用寿命.