CFD技术的注水单流阀阀口优化设计.pdfVIP

2013年 第 42卷 石 油 矿 场 机 械 第 12期 第 3O页 0IL FIELD EQUIPMENT 2O13，42(12)：30～33 O o 文 章编 号 ：100卜3482(2013)12-0030—04 基于CAD／CFD技术的注水单流阀阀口优化设计 程心平 ，张成富，王 良杰 ，邹明华 ，王 瑶 (中海油能源发展股份有 限公司 钻采工程研究院，天津 300452) 摘要 ：为提高注水单流阀的工作性能并延长其使用寿命，采用CAD和CFD相结合的方法来对注水 单流阀的阀口结构进行优化设计。首先确定阀口倾角和开度为单流阀阀口的待优化结构参数 ，并 采用CAD技术对单流 阀的阀口结构进行三维参数化建模 ，然后应用计算流体力学软件 FIUENT 对单流阀的27个阀口模型进行三维流场仿真计算。通过设立阀口迎流面单位长度受到的剪切力、 液流喷射速度和角度 3个性能评价指标对各单流阀阀口模型的流场计算结果进行评价 ，得 出阀口 倾角为 30。、阀口开度为0．8mm为注水单流阀阀口结构的最优设计参数 。 关键词：注水 ；单流阀；优化设计；CAD／CFD 中图分类号：TE934．102 文献标识码：A OptimizationDesignofPortStructureinInjectionCheckValveBasedonCAD／CFD CHENGXin—ping：ZHANGCheng—fu；WANG Liang—jie；ZOU Ming—hua；WANG Yao E‘nerg T chnI【lt，g ＆ Services—oiuieldEngineeringResearchInstitute，CNOOC，Tianjin300452，China) Abstract：To improvetheperformanceandextendtheservicelifeofinjectioncheckvalve，the methodofCAD／CFD ispresentedtooptimizeinjectioncheckvalveportstructureinthispaper． Firstly，thestructureparameterswhichincludeobliquityandopeningofvalveportarechosento heoptimized，thentheCAD technologyisappliedtobuild27three—dimensionalvalveportparame— terizationmode1s，whichareusedtocalculatethree—dimensionalflow fieldinthevalveportmodels bvCFD softwareFIUENT．Thenthreeevaluation indexeswhichconsistoftheflow shearforce perunitlengthofthesurface，liquidjetvelocityandangleareestablished，thecalculationresults ofeveryinnerflow fieldintheabove27modelsareevaluatedbythesynthesisofAnalyticHierar— chvProceSSandFuzzyComprehensiveEvaluation．Finally，theoptimum structuredesignofinjec— tioncheckvalveportwiththeobliquityof30degreeandtheopeningof0．8mm isachieved． Keywords：waterflooding；checkvalve；optimizationdesign；CAD／CFD 井下注水单流 阀的作用是在注水井停注时 ，防 阀会很快出现阀口冲蚀而不密封 ，因此探索合理的 止地层水发生倒灌造成层间干扰 ，或防止地层水返