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时间:2020-03-24
《基于ANSYS的井下增压器活塞间隙密封研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2014年5月润滑与密封Mav2014第39卷第5期LUBRICATIONENGINEERINGVol_39No.5DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2014.05.013基于ANSYS的井下增压器活塞间隙密封研究彭勃郭楚文赵榉邓杰(中国矿业大学电力工程学院江苏徐州221116)摘要:针对井下增压器活塞密封问题,提出以非接触式迷宫间隙密封代替原有填料密封。构建迷宫间隙密封的二维增阻槽模型,基于ANSYS—Fluent流体仿真软件,采用SST模型和SIMPLE算法,分析单个槽槽深和槽宽与泄漏量
2、之间的关系,并探讨有限长度下增阻槽的布置方法。结果表明:槽深一定时,泄漏量随着槽宽的增大而增大;槽宽在1mm以上时,当槽宽深比在2:1左右泄漏量最小;槽深增大达到槽宽深比为1:1时,随着槽深增大泄漏量的变化趋于平缓。在有限长度下,槽间距增大,槽与间隙进出口的距离减小,泄漏量随着槽间距的增大呈现出先减少后增大的规律,因此必须合理匹配槽间距及槽与间隙进出口的距离,才能达到较好的密封效果。关键词:井下增压器;间隙密封;泄漏损失中图分类号:TB42文献标识码:A文章编号:0254—0150(2014)5—069—3Rese
3、arch0ntheClearanceSealofPistoninDown·hole-pumpbyANSYSPengBoGUOChuwenZhaoWeiDengJie(ChinaUniversityofMiningandTechnology,XuzhouJiangsu221l16,China)Abstract:Non—contactlabyrinth—clearancesealwaspresentedtoreplacethepackingsealofthepistonofdown—hole—pump.Two—di—m
4、ensionalgroovemodeloflabyrinth-clearancesealwassetup,andtheeffectofgroovewidthandgroovedepthontheleakagewasanalyzedbyadoptingSSTturbulentmodelandSIMPLEalgorithmandbasedonANSYS—Fluentsimulationsoftware.Thearrangementofthegroove.withlimitedlengthwasexplored.Ther
5、esultsindicatethatthereisapositivecorrelationbetweentheleakageandthegroovewidthwhenthesealdepthisfixed.Theleakage.isthesmallestwhenthewidth—depthratioisabout2:1whilethegroovewidthismorethan1mm.andthetrendofflatteningoftheleakageisoccurredwhile.thewidth—depthra
6、tioreachto1:1.Theleakageofsealisfirstincreasedandthende—creasedinacertainseallengthalongwiththeincreasingofthedistancebetweengroovesorthedecreasingofthedistanceamonggroovesandtheinletandoutletofclearance.Sotherationalmatchingofthedistanceamonggroovesandtlinlet
7、andoutletofclearanceisimpor—tanttogetgoodsealingproperty.Keywords:down—hole—pump;clearanceseal;leakage超高压辅助钻井技术是目前得到实际运用的提高pump)。深井钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本的最为国内学者对井下增压装置做了大量的研究工作,有效的技术之一。简单来说,该技术就是通过提高钻如李洪敏设计了活塞式井下增压器,徐依吉、徐义井液的压力,在井底实现高压高速的射流,通过该射等人设计了螺杆式井下增压器,管志川等一
8、设流对井底岩石进行辅助破碎。地面增压技术和双流道计了减振式井下增压装置。虽然动力不同,但其都是钻井增压技术在实践证明并不可行之后,井底增压技利用活塞的运动来实现对钻井液的加压。术成为最主要的研究方向,它不仅摆脱了复杂而庞大在井下高温高压高磨损的环境下,如何保证活塞的地面设备,并且易于在常规钻井方式上进行转化,密封寿命成为井下增压器寿命保证的一个重要课题。其最
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