电磁阀内部流场CFD分析.pdfVIP

· 杌械研究与应用 ·2012年第4期(总第120期) 研究与分析 电磁 阀内部流场 CFD分析 张亚岗 ，王海文 (1．西安奥益迭石油技术开发有限公司，陕西 西安 710018 2．陕西省机械研 究院，陕西 成阳 712000) 摘 要 ：利用计算流体力学软件FLUENT对一种气井专用的电磁阀内部流场进行了计算和分析，结果表明：阀芯后部 存在低速区，下部出口管内存在两个明显的涡流区，涡流区的出现加大了流动的阻力；随着阀芯开度的增大， 阀芯后部低速区仍然存在 ，涡流区的旋转强度减弱，阀体内的湍动能和湍能耗散率减小，电磁阀的总压降减 小；锥形阀座壁面和下游出口管下部壁面剪应力较大，其它区域剪应力较小，因此在阀芯锥面以及阀座锥形壁 面和下游出口管下部的壁面处容易磨损。研究结果为电磁阀内部结构的设计提供 了指导。 关键词 ：气井；电磁阀；流场 ；数值模拟 中图分类号：TM15 文献标识码：A 文章编号：1007-4414(2012)04-0003-03 CFD analysisoftheflow fieldinsidethefleetromagnetiefalve ZhangYa—gang ．WangHai—wen (1． anAyidpetroleumtechnologyCo．，Ltd，Xianshanxi 710018，China； 2．Shanximachineryresearchinstitute，XianyangShanxi 712000，China) Abstract：Numericalsimulationandanalysisoftheflowfieldinsidetheelectromagneticvalveusedfornaturalgaswelliscar- fledoutwithFLUENTsoftware．Resultsshowthattherearealowerspeedregioninthebackofthevalvecore，andtwovortex regionsintheundersideoftheexittube，whichresultintheincreaseoftheflowresistance．Withtheincreaseoftheopende· greeofthevalve，thelowerspeedregionstillexistsinthebackofthevalvecore，theswirlintensityofthevo~exregionsisre· duced，andtheturbulentkineticenergyandturbulentdissipationratearedecreased，theseleadtothedecreaseofthetotal pressuredrop．Thewallshearstressislargerontheconicalwallofthevalveseatandontheundersidewallof theexittube， whichwilleasilycausewearandtear，whilethewallshearstressislessinotherregions．Thestudyprovidesguidanceofrde- sing ofinternal structureof theelectromangeticvalve． Keywords：natural gaswell；electromagneticvalve；flowflied；numerical simulation 1 电磁阀的工作原理 用下向右移动，先导阀芯7在弹簧的作用下，将卸荷 电磁 阀是气 田开发中气井井 口生产管线上常备