水轮机主轴中心孔补气对尾水管内部流态的影响

基于水气两相流模型,研究了水轮机主轴中心孔补气对尾水管涡带的影响以及对于改善水轮机内部流态的作用。研究表明,不同工况下最优补气量的大小有一定的差异;由于气体能量较小,补气量过小,在转轮的影响下它很快稀释于水体中,进入尾水管直锥段中心涡带区域的气体很少,起不到改善水流的作用,补气量过大,又会使断面过水面积减小,尾水管直锥段横向水流增强导致不利流态。研究成果揭示了补气量的大小对于改善尾水管内部水流的影响,从而为寻找最优的补气量提供理论依据。

气体钻水平井井筒两层流动机理研究

目前关于气体钻水平井的理论研究大都集中在最小注气量的选择上;而对气体钻水平井水平段井筒内的多相流动的机理缺乏深入的理论研究。在研究水平井段多相流动机理的基础上,应用气固两相流动力学理论,结合扩散理论,建立了适合气体钻水平井水平井段两层流动的理论模型,即上层悬浮层、下层为滑动床流动。根据现场某井数据进行了实例计算结果表明:气体钻水平井井筒携岩的最优速度应大于岩屑的沉降速度;岩屑稳定输送的条件为水平井井筒环空内为分层稳定流动;沿程阻力在低速主要来自于底层滑动床中岩屑颗粒与井壁之间的摩擦阻力,高速区来自于悬浮层内岩屑与井壁之间的摩擦阻力。最后结合计算结果,对比前人在水平气固流动中的实验结果,对气体钻水平井的最优注气量、井筒压降计算等给出了合理的建议。