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刊名：钻井液与完井液
发表时间：2006-02-01
摘要:
钻井施工过程中,钻井液在环空中呈螺旋流动,准确又科学地计算这一流动的流场参数对优化钻井水力参数具有重要意义.由于宾汉流体的视粘度与轴向和旋转角速度紧密耦合,宾汉流体的本构方程又是非线性的,以及宾汉流体流核的存在,致使求解宾汉流体在环空中的螺旋流十分困难.通过全面调研,提出了一个直接利用拟线性化迭代法求解同心环空中螺旋流流场和流量,得到了极其重要的、完全有别于幂律流体的流动规律.该算法避开了求解非线性方程组及解析解中极难处理宾汉流体的流核两个难点.使用该算法一次迭代仅求解两个三对角线性方程组,利用追赶法运算速度快,时间短,精度高,收敛性得到可靠保证,为矿场作业中水力参数设计与科学实验提供了一个重要的科学依据.
刊名：钻井液与完井液
发表时间：2005-03-01
摘要:
根据1987年Luo和Peden提出的方法,利用数值计算语言MATHCAD并结合现代计算机计算技术,对宾汉、幂律流体在偏心环空中流动做了数值模拟,并与工程上流行的平板模型和当量间距模型进行了比较,指出了它们的不足及使用范围,这种计算方法可以避免盲目使用平板模型和当量间距模型计算所带来的误差.实例计算结果表明,这种计算方法具有精度高、运算时间少、运算速度快、占用计算机存储量小的特点,明显比一般数值计算优越.由这种计算方法与目前工程上应用较广的计算方法相比可以看出,偏心越大,压力梯度越大及流核越大时,平板模型和宾汉简化计算模型、幂律当量间距模型的误差越大,最高分别在14.67%～65.68%、56%～52%以上.在大偏心、小流性指数与小流量时,用该计算方法进行精确计算,可避免因工程设计误差而导致的工程事故.
刊名：钻井液与完井液
发表时间：2005-03-01
摘要:
根据1987年Luo和Peden提出的方法,利用数值计算语言MATHCAD并结合现代计算机计算技术,对宾汉、幂律流体在偏心环空中流动做了数值模拟,并与工程上流行的平板模型和当量间距模型进行了比较,指出了它们的不足及使用范围,这种计算方法可以避免盲目使用平板模型和当量间距模型计算所带来的误差.实例计算结果表明,这种计算方法具有精度高、运算时间少、运算速度快、占用计算机存储量小的特点,明显比一般数值计算优越.由这种计算方法与目前工程上应用较广的计算方法相比可以看出,偏心越大,压力梯度越大及流核越大时,平板模型和宾汉简化计算模型、幂律当量间距模型的误差越大,最高分别在14.67%～65.68%、56%～52%以上.在大偏心、小流性指数与小流量时,用该计算方法进行精确计算,可避免因工程设计误差而导致的工程事故.
刊名：排灌机械工程学报
发表时间：2010-04-01
摘要:
采用以SST k-ω模型封闭的雷诺平均方程和滑移网格技术计算了离心泵内的非定常流场.基于非定常流动计算结果,考虑容积损失、圆盘摩擦损失和机械损失,对离心泵的性能进行了预测,并与实测性能曲线进行了比较.结果表明,在给定进口速度的条件下,由于叶轮与蜗壳隔舌的相对位置不同,泵的扬程和轴功率有比较大的脉动,且其脉动幅值随流量的增大而增大.定常流动计算和非定常流动计算所预测的性能曲线在大流量与设计工况时相差不大,在小流量时有明显的差别.与试验曲线相比,预测的扬程曲线偏低,轴功率曲线也偏低,效率曲线比较接近.由于在设计工况时定常计算和非定常计算差别不明显,在设计过程中采用定常计算是可行的.
刊名：钻井液与完井液
发表时间：2006-02-01
摘要:
钻井施工过程中,钻井液在环空中呈螺旋流动,准确又科学地计算这一流动的流场参数对优化钻井水力参数具有重要意义.由于宾汉流体的视粘度与轴向和旋转角速度紧密耦合,宾汉流体的本构方程又是非线性的,以及宾汉流体流核的存在,致使求解宾汉流体在环空中的螺旋流十分困难.通过全面调研,提出了一个直接利用拟线性化迭代法求解同心环空中螺旋流流场和流量,得到了极其重要的、完全有别于幂律流体的流动规律.该算法避开了求解非线性方程组及解析解中极难处理宾汉流体的流核两个难点.使用该算法一次迭代仅求解两个三对角线性方程组,利用追赶法运算速度快,时间短,精度高,收敛性得到可靠保证,为矿场作业中水力参数设计与科学实验提供了一个重要的科学依据.
刊名：排灌机械工程学报
发表时间：2010-06-01
摘要:
基于大涡模拟方法,设定适当的边界条件,利用三维非结构四面体网格进行网格划分,采用有限体积法对控制方程进行离散,应用CFD软件Fluent对旋流自吸泵的内部三维湍流流场进行数值计算,得到泵内部流场的分布情况以及突台附近区域的流动情况.为了研究突台结构对性能的影响,对应不同突台结构,分别计算了不同工况下的流动情况,预测旋流自吸泵的宏观性能并绘制了性能曲线.通过对数值模拟结果的分析和对比,在获得旋流自吸泵宏观性能曲线的基础上,分析突台附近区域的内部微观流场与宏观外部特性之间的关系.结果表明,突台结构对扬程、效率影响较大,而对于功率影响较小.基于CFD辅助设计,通过对突台尺寸参数不同方案的性能的对比分析,获得突台尺寸参数的最佳值,从而为泵的改进设计提供参考.
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