基于CFD-DEM方法的变径T型流道冲蚀特性研究

目的研究石油开采过程中,携砂压裂液对变径T型流道壁面冲蚀磨损规律及主要影响因素。方法针对石油压裂管汇及井下喷砂器等工具中常见的变径T型流道的冲蚀问题,建立了基于CFD-DEM的变径T型流道固液两相流冲蚀磨损预测模型,该模型中颗粒-颗粒、颗粒-壁面碰撞采用逆向迭代碰撞搜索算法,颗粒-流体耦合计算时间步长根据耦合收敛条件自适应调整。将数值方法与正交试验方法结合,分析各因素变化对均值主效应响应的优先排序和各因素的交互作用,并进行了单因素变化对冲蚀规律的影响。结果单因素分析时入口流速增大,T型流道最大冲蚀速率和冲蚀面积均增大,冲蚀位置向支流道出口处移动,流体携带颗粒能力增强,堆积颗粒数量减小。砂比范围为5%~35%时,最大冲蚀速率与砂比正相关。最大冲蚀速率随粒径的增大而先增大后减小,随变径比的增大而减小。与最大冲蚀速率均值主效应分析结论一致,验证了正交试验结论的准确性。结论径向流速、切向流速、管壁压力、最大冲蚀速率为衡量变径T型流道冲蚀程度的指标时,入口流速的影响最大,其次是支撑剂粒径、变径比、砂比,入口流速与其他因素的交互作用对冲蚀速率的影响最显著。

T型流道平缝模中的溶体流动分析及流道尺寸设计

通过对广泛应用于挤塑生产的T型流道平缝模结构的研究,对熔体在T型流道中的流动均匀性和停留时间进行了分析,并依此提出了流道尺寸设计的可变模唇长度,可变模唇间隙和带有调节排的结构设计方法。

聚合物溶液在油藏孔隙中的流动及微观驱油机理

研究了粘弹性聚合物溶液在盲端孔隙模型中的流动与驱替特性。微观流动实验和数值计算结果均表明 ,随着聚合物溶液粘弹性增强 (Weissenberg数增大 ) ,在孔隙盲端及喉道中的粘弹性涡流加剧 ,涡流区域也随之扩大 ;计算得到的粘弹涡特征与Cochrane等给出的实验结果在定性规律上是一致的。这种粘弹涡可将孔隙盲端和喉道中的部分残余油分散成油滴或油丝并携带至主流区 ,使之成为可驱动原油。所以 。