一抽油机井杆管环空瞬态流场煤粉颗粒排出研究中国石油大学.pdfVIP

2014年摇 第38卷摇 摇 摇 摇 摇 摇 中国石油大学学报(自然科学版)摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Vol.38摇 No.1 摇 第1期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Journal of China University of Petroleum摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Feb.2014 摇 摇 文章编号:1673鄄5005(2014)01鄄0117鄄07摇 摇 摇 doi:10.3969/ j.issn.1673鄄5005.2014.01.018 一抽油机井杆管环空瞬态流场煤粉颗粒排出研究 1 1 1 1 2 1 1 刘摇 冰 ,杜继芸 ,綦耀光 ,张芬娜 ,莫日和 ,朱洪迎 ,黄芳宇 (1. 中国石油大学机电工程学院,山东青岛266580;2. 中联煤层气有限责任公司,北京 100011) 摘要:对具有周期性运动边界的抽油机井杆管环空的瞬态固液两相流问题,提出采用动网格技术处理边界和流场内 部网格节点运动的方法,保证较高的网格质量作为数值求解流场的前提;建立基于动网格技术的煤粉颗粒和水的固 液两相流数学模型,采用基于非结构网格的SIMPLEC算法求解非稳态流场,得到煤粉颗粒瞬态的速度和浓度分布, 进而求得杆管环空煤粉的质量流量及不同工况下煤粉颗粒的排出量,并通过排煤粉试验验证了数值计算的准确性。 结果表明:抽油杆的往复运动对杆管环空流场产生的扰动作用,使得相同排量不同冲程冲次的抽油机井杆管环空的 煤粉排出量不同;排量越小,煤粉粒径越大,煤粉排出量的差异就越大,最大相差达29%。 关键词:杆管环空;运动边界;瞬态流场;动网格;煤粉颗粒;排出 中图分类号:TH 123;TE933摇 摇 摇 文献标志码:A Research on coal particle carrying out in unsteady flow field of rod pumped well annulus 1 1 1 1 LIU Bing ,DUJi鄄yun ,QI Yao鄄guang ,ZHANG Fen鄄na , 2 1 1 MO Ri鄄he ,ZHU Hong鄄ying ,HUANG Fang鄄yu (1.College of Mechanical and Electronic Engineering in China University of Petroleum,Qingdao266580,China; 2.China United CoalbedMethane Company Limited,Beijing 100011,China) Abstract:Theannulusbetweenrodandtubein suckerrodpumpedwellhasamovingboundary duetotherodsperiodicmo鄄謖 tion,which makesthetwo鄄phaseflow of coal particle andwater become a complicatedtransient problem. The dynamicmesh theory was adopted to handle thegridnodesmovement bothontheboundary andintheflowfield. Thehighquality gridcan謖 be obtained using this method,which is beneficial to precisely solving the unst