气冷气动雾化喷油杆冷却性能实验

为了能达到喷油装置在高进气温度环境下工作的要求,在加力试验台上针对三种不同结构的加力用气冷气动雾化喷油杆进行了冷却性能的实验研究,并应用传热学理论进行了经验公式的总结。试验结果证明,偏心喷油杆的冷却性能最佳,短套管结构质量最轻并在较大冷却气流量条件下可以正常工作。同时对不同冷却条件下的试验结果进行分析,建立双层管道夹层内湍流对流换热的经验关系式,并说明喷油杆应用于未来高进气温度加力燃烧室的前景。

某型发动机加力燃油总管喷油杆断裂分析

研究了某型发动机在使用中发生的两起加力燃油总管喷油杆断裂故障。通过断口分析、组织检查、喷油杆受力分析等工作 ,找出喷油杆疲劳断裂失效的根本原因是设计不佳 ,导致喷油杆根部承受的应力水平较高 ,另外焊接缺陷是对疲劳裂纹的萌生起到了促进作用。最后提出了预防与改进的措施。

高温升燃烧室喷油杆热防护试验研究

为研究高温升燃烧室喷油杆热防护问题,建立高温升燃烧室喷油杆热防护试验系统,设计加工三个不同尺寸隔热屏,探讨了进气温度、进气速度、供油压力、喷油杆布置方式和隔热屏方案等气动和结构参数影响喷油杆壁面温度、换热特性及油道出口燃油温度的变化规律。研究表明:当进气温度为903K,进气速度为36m/s,压力为0.22MPa时,不安装隔热屏的喷油杆出口燃油温度达到的最高温度为435K,随着供油压力增大,燃油出口温度逐渐降低,但最低温度也超过375K。三种方案隔热屏均能够起到对喷油杆的热防护,能够降低喷油杆壁面温度和油道出口燃油温度,考虑热防护效果和结构重量等综合因素,方案二隔热屏效果最佳,燃油出口最高温度不超过388K。

气冷喷油杆隔热套高度对混合扩压器性能影响

针对一种带气冷喷油杆的混合扩压器,基于Navier-Stokes方程组建立了流场三维数值计算模型,研究了气冷喷油杆的隔热套高度对一体化混合扩压器流场、流阻特性和混合特性的气动热力性能影响规律。结果表明:隔热套高度对混合扩压器热混合效率影响不大,总体变化范围小于0.008;随着隔热套高度的增加,静压恢复系数逐渐减小,流阻系数和压力损失系数逐渐增大;在混合扩压器出口截面处,总压恢复系数随隔热套高度增加而逐渐减小,且总体变化范围较小,由0.991 1减小到0.990 7。

加力用气冷气动雾化喷油杆冷却性能数值模拟

对新型加力用气冷气动雾化喷油杆的冷却性能进行了数值模拟。通过模拟计算,得到该喷油杆壁面温度随进口参数、吹气压力和不同结构等的变化规律;结果表明,在1300K高温气流中吹气冷却后,喷油杆表面最高温度比不吹气时降低100～150K。

套管内弯曲变形油杆打捞工具的应用

在套管内打捞多鱼头弯曲变形抽油杆 ,难度大且不易成功。文章介绍的套管内弯曲变形油杆打捞工具和方法 ,有效地解决了套管内弯曲变形的油杆打捞难题 ,为井下作业增添了一项新的打捞工具和工艺技术。

抽油杆用非调质钢摩擦焊的组织与力学性能

以材料型超高强度抽油杆用钢FG - 2 0为研究对象 ,进行了摩擦焊工艺参数与接头力学性能关系的研究和探讨。以便为采用摩擦焊工艺生产制造超高强度抽油杆提供理论依据和实用工艺参数。试验采用正交试验结合相关力学性能评定和组织分析 ,确定了摩擦焊主要工艺参数的适用范围和优化方向。结果表明 ,由于FG - 2 0钢强度高 ,与其它钢材比较 ,应采用较小的摩擦工进速度和较大的顶锻压力 ;另外 ,对于FG -2 0钢 ,由于摩擦焊过程中 ,热影响区组织性能发生变化 ,因此采用焊后局部回火处理用以改善接头力学性能是非常必要的。

燃油流量对气冷喷油杆性能影响的数值研究

以涡扇发动机加力燃烧室气冷喷油杆与隔热套为研究对象,分析燃油流量对气冷喷油杆和隔热套温度分布的影响,对其在巡航状态下进行了流热固耦合三维数值模拟研究,考虑了燃气、空气的多组分流动,以及燃油和燃气的两相流动。结果表明:随着燃油流量从0.01kg/s增加到0.07kg/s,两根喷油杆(P1和P2)平均温度下降4.6%,隔热套的平均温度下降2.8%;燃油在喷油杆下部流动速度过低,造成其下部温度较其他部分明显偏高,随着燃油流量而逐渐增加而改善;外涵冷气进入隔热套中的流动方向影响了喷油杆的温度分布;冷气从一号喷油杆侧的出口中流出的比例占到进入隔热套总冷气流量的60%左右,因此一号喷油杆的喷嘴温度比二号喷油杆的喷嘴温度低4%~7%。

加力用气冷与气动雾化喷油杆的性能研究

本文提出了一种新型加力用喷油杆方案—气冷与气动雾化喷油杆。该方案既可降低喷油杆壁温 ,又可将冷却排气用于雾化而具有气动雾化的特点。本文用示温漆和红外热像仪对新型喷油杆的冷却效果进行了研究 ,用 PDA对其雾化性能进行了研究 ,并将其与 V型稳定器进行匹配燃烧试验 ,探讨了其对燃烧性能的影响。试验表明该新型喷油杆的冷却方案初步可行 ,并且它对雾化和燃烧性能的改善也表明将冷却气用于雾化是可行的。

外涵引气加力喷油杆冷却特性模拟实验

根据实际需要,提出了新型外涵引气双层壁喷油杆的结构方案.共设计了不同结构尺寸的8种新型双层喷油杆冷却套,在流动特性研究的基础上进一步对其换热特性和高温工况下流动性能进行了对比实验.综合其引气和冷却性能,对比八种尺寸套管,选取了较为合适的冷却套管结构尺寸.并对这种尺寸的套管进行了油杆内壁温度沿杆高的变化、油杆内壁温度随冷却气总压的变化及油杆内壁温度随套管进口雷诺数的变化的研究.实验表明:可以有效从外涵引气(压差850 Pa时,引气量9 g/s),能够较大降低油杆内壁温度(冷却效率0.7以上).

加力燃烧室用气冷喷油杆结焦特性数值研究

为阐明实际工作环境参数下气冷喷油杆内燃油结焦速率与沉积厚度等特性,建立沿喷杆轴向的一维非稳态热-流-固耦合换热与燃油结焦计算模型,获得了喷杆壁面与燃油温度、结焦速率与相对结焦厚度等参数沿程分布。分析了燃油进口温度和质量流量对燃油结焦特性的影响,并与无气冷喷杆方案结果进行了对比。计算结果表明:燃油温度沿轴向逐渐升高,喷杆壁温在底端达到峰值。基准工况下气冷喷杆结焦速率和结焦厚度均沿轴向先升高后降低。结焦速率最大为26μg/(cm2·h),对应相对结焦沉积厚度0.6%。无气冷喷杆方案,在喷杆前端和底部各存在一结焦峰值区域。结焦速率峰值分别为398μg/(cm2·h)和807μg/(cm2·h),对应相对结焦沉积厚度8%和15%。固定燃油进口流量,随着燃油进口温度升高,结焦速率显著增大,喷杆内结焦总质量呈指数级增长趋势。固定燃油进口温度,进口流量越大,结焦速率略有增大,结焦总质量仅呈线性增长趋势。相较于无气冷喷杆,气冷喷杆可显著降低喷杆壁面与燃油温度,从而大幅抑制结焦生成。

带稳钉抽油杆用钢的开发

使用扶正器和带稳钉抽油杆可有效减少因抽油杆在抽油过程中严重偏磨油管而造成的杆断、管漏事故,介绍了该带稳钉抽油杆用钢的钢种、外形尺寸、性能以及轧制工艺。经胜利油田使用表明,该产品很好地满足了实际要求。

喷油杆射流发散分析研究

为解决喷油杆合格率低的问题,借助ANSYS仿真软件,构建了3种流体模型,分析了造成射流发散的机理和主要因素,并通过流量试验进行了验证。根据试验结果优化了喷嘴结构,提高了产品合格率。

供油瞬态喷油杆内燃油结焦机理及规律数值研究

为获得喷油杆通断循环供油工作模式下,供油瞬间燃油结焦速率陡增机理,本文建立起沿喷杆轴向的一维非稳态热-流-固耦合换热与燃油结焦计算模型。获得不同时刻壁温、油温与结焦速率等参数轴向分布。通过与连续供油模式下的结果对比,来分析供油瞬间灼热喷杆内壁对燃油热冲击的影响,以获得结焦速率陡增机理。结果表明:通断供油模式下,供油瞬间会迅速形成一尖锐的油温和结焦前体浓度峰值,结焦固相表面反应被迅速激发,结焦速率陡增。在喷杆前端(x=100mm)与底部(x=260mm)附近各存在一结焦速率峰值区域。通断供油模式下,在x=100mm和x=260mm位置处,每个周期供油起始时刻结焦速率峰值分别在5000μg/(cm^(2)·h)和2000μg/(cm^(2)·h)左右,远大于连续供油下的值。但供油结束时刻,供油模式的影响大幅下降。此外通断供油下,供油瞬间热冲击对燃油结焦的影响沿喷杆轴向逐渐减小。减小喷杆供油流量,热冲击的影响有所下降,且随时间先升高后降低。提高进口油温,热冲击的影响显著减小,且随供油时间逐渐降低。

油管油杆即时清洗设备的研制及应用

传统清洗抽油杆外壁及油管内外壁上结蜡和污垢的方法是在修井作业中利用修井机将油杆、油管起出,然后将其放置在地面管架上,再对其进行清洗。针对这些缺点,设计了一种油管油杆即时清洗设备,应用该设备可以实现在起下油管油杆过程中对油杆外壁、油管内外壁进行清洗,其具有清洗效果好、工作效率高、油污不落地等优点。首先简要介绍了即时清洗设备的工作原理,油杆外壁、油管内外壁的清洗工艺;而后较为详细地论述了即时清洗设备各部件的设计选型与性能参数;最后概括论述了即时清洗设备在油田现场的成功试验应用情况。

抽油杆断脱原因分析及预防措施

抽油杆断脱使油井不能正常生产,影响油井产量。本文从抽油杆的断脱原因及预防措施进行了分析与讨论,并得出结论。对今后油井的正常生产具有一定意义。

加力燃烧室喷油杆结焦试验研究

通过试验得出的定量关系表明 :随着加力燃烧室进口温度的提高 ,因燃油结焦 ,积碳堵塞喷孔恶化喷油杆品质的问题愈来愈严重 ,在加力燃烧室进口温度为 130 0K的条件下 。

浅谈油田采油井油杆老化损坏的原因及防治

采油井油杆的老化损坏断脱是影响油田正常生产的主要因素之一。结合抽油杆老化损坏资料，对引起抽油杆老化损坏断脱的主要原因进行了全面剖析，认为疲劳破坏、机械磨损、腐蚀损坏是导致抽油杆损坏断脱的三大主要因素，提出了治理抽油杆断脱的措施。

斜井抽油杆扶正器实验研究探讨

文章介绍了在斜井采油工艺中几种抽油杆柱扶正器的实验研究现状，通过对其材料性能等指标对比和不同温度条件下的承载、磨损试验，筛选了以增强尼龙六为主的高效扶正器，为不同井况条件下斜井杆柱扶正器的选择提供了技术参考。

抽油杆接头加工方法探讨

讨论了石油采油中抽油杆接头加工中的装夹定位方法与保证加工精度和效率的措施,并结合工艺过程确定了相关尺寸和检测要求相匹配的尺寸。