基于CFD的自推进破岩喷嘴流场仿真研究

在低渗透油井径向水力深穿透增产工艺中,自推进射流喷嘴是核心工作元件。利用计算流体动力学方法研究射流喷嘴内外流场,并对喷嘴的自推进力进行计算。得出以下结论:(1)多喷口喷嘴在井底形成局部高压区,同时在井底中心区域形成高压带,有助于破碎岩石。(2)喷嘴射流在井底形成的壁面剪切力成对称分布趋势,合理设计喷嘴结构有助于提高壁面剪切力。(3)尾喷口流道中的最大速度趋于集中在一侧壁面上,会导致喷嘴结构磨损,合理设计尾喷口的角度及尾喷口与喷嘴简单的连接结构,有助于改善尾喷口射流流场,提高喷嘴寿命。(4)利用CFD计算喷嘴的推进力与实测结果较吻合,因此,利用CFD预测喷嘴的推进力是可行的。

基于SOLIDWORKS和COSMOSWORKS的极板有限元分析

极板的实体建模和有限元分析对其结构优化和性能改进十分重要。文章以微电阻率扫描成像中使用的极板为例,当极板底盖为2.6 mm厚时,其最大应力与应变均不满足设计要求。通过增加加强筋后,其最大应力满足了设计要求,这恰好与实际试验结果相一致。与此同时,再适当增加厚度,其安全系数就更高,优化结构明显。通过这一实例说明有限元分析软件在机械设计中所起到的指导作用。