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压裂泵泵阀冲蚀磨损的数值模拟
文献摘要：
目的 研究压裂泵作业过程中泵阀阀隙流场的冲蚀磨损特性,探究其主要影响因素与影响规律.方法 基于固液两相流基本理论与冲蚀模型,采用计算流体力学(CFD)方法模拟泵阀阀隙流场的冲蚀磨损行为,探究支撑剂粒径、质量流量、泵阀半锥角、阀座孔入口半径、阀盘升程等参数对泵阀冲蚀特性的影响.结果 泵阀的冲蚀磨损主要表现为支撑剂对阀盘边缘处的直接冲击与对阀座锥面处的切削作用.支撑剂粒径由0.0625 mm增大到0.375 mm时,最大冲蚀速率增大了4.80倍,继续增大到1.5 mm时,最大冲蚀速率减小了76.12％;当其质量流量由5 g/s增大到25 g/s时,最大冲蚀速率增大了3.84倍.当泵阀半锥角由30°增大到50°,阀盘升程由5 mm增大到15 mm时,最大冲蚀速率分别减小了95.55％与92.57％;随着阀座孔入口半径由30 mm增大到50 mm,最大冲蚀速率增大了10.47倍.同时,阀盘升程的增大还会显著影响冲蚀磨损区域的分布.结论 压裂泵泵阀的最大冲蚀速率随支撑剂粒径的增大先增大后减小,随阀座半锥角与阀盘升程的增大而减小,随支撑剂质量流量与阀座孔入口半径的增大而增大.其中,泵阀结构参数对泵阀冲蚀磨损的影响更为显著.
文献关键词：
压裂泵泵阀;冲蚀磨损;数值模拟;固液两相流;流动规律;颗粒运动行为
中图分类号：
作者姓名：
胡锦程;李蓉;李登;胡毅;刘铮;王晓川
作者机构：
武汉大学动力与机械学院 ,武汉 430072;武汉大学水射流理论与新技术湖北省重点实验室,武汉 430072;江汉石油管理局第四机械厂,湖北 荆州 434022
文献出处：
引用格式：
[1]胡锦程;李蓉;李登;胡毅;刘铮;王晓川-.压裂泵泵阀冲蚀磨损的数值模拟)[J].表面技术,2022(08):225-232
A类：
压裂泵泵阀
B类：
冲蚀磨损,作业过程,磨损特性,固液两相流,冲蚀模型,计算流体力学,CFD,磨损行为,支撑剂粒径,质量流量,锥角,阀座,盘升,升程,冲蚀特性,锥面,切削,冲蚀速率,磨损区域,流动规律,颗粒运动行为
AB值：
0.172718
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