基于FLUENT的固井单向阀流场仿真与性能分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题研究目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 固井单向阀概述 | 第10-11页 |
| 1.2.1 固井单向阀的作用及分类 | 第10-11页 |
| 1.2.2 固井单向阀性能要求 | 第11页 |
| 1.3 流场数值模拟研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3.1 流体运动规律的研究方法 | 第11-12页 |
| 1.3.2 流场数值模拟的主要方法 | 第12-13页 |
| 1.3.3 流场数值模拟在阀研究中的应用 | 第13-15页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 固井单向阀内部流场的数学模型 | 第16-25页 |
| 2.1 固井泥浆介质的流变模型 | 第16-17页 |
| 2.2 阀内流体运动的控制方程 | 第17-18页 |
| 2.2.1 流体运动的质量守恒方程 | 第17页 |
| 2.2.2 流体运动的动量守恒方程 | 第17-18页 |
| 2.2.3 控制方程的定解条件 | 第18页 |
| 2.3 阀内流场的数值计算模型 | 第18-20页 |
| 2.3.1 流体流态对数值模型的影响 | 第18-19页 |
| 2.3.2 湍流数值计算模型 | 第19-20页 |
| 2.4 基于 FLUENT 的稳态流场数值模拟 | 第20-24页 |
| 2.4.1 流域空间参数化网格模型的建立 | 第20-21页 |
| 2.4.2 稳态计算控制参数的设定 | 第21-23页 |
| 2.4.3 稳态计算收敛性分析 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 固井单向阀稳态工作特性分析 | 第25-39页 |
| 3.1 固井单向阀正向流动阻力特性分析 | 第25-29页 |
| 3.1.1 阀芯开度对正向流动阻力的影响 | 第25-26页 |
| 3.1.2 阀芯结构对正向流动阻力的影响 | 第26-29页 |
| 3.2 自灌式单向阀反向流动阻力特性分析 | 第29-32页 |
| 3.2.1 自灌开度对反向流动阻力的影响 | 第29-31页 |
| 3.2.2 阀芯结构对反向流动阻力的影响 | 第31-32页 |
| 3.3 阀壁剪切力分析及结构改进 | 第32-35页 |
| 3.3.1 阀体出流口处壁面剪切力分析 | 第32-33页 |
| 3.3.2 阀体密封副处壁面剪切力分析 | 第33-34页 |
| 3.3.3 阀体结构改进方案 | 第34-35页 |
| 3.4 阀体冲蚀特性分析 | 第35-38页 |
| 3.4.1 冲蚀模型及相关假设 | 第35-36页 |
| 3.4.2 颗粒直径对冲蚀区域的影响 | 第36-37页 |
| 3.4.3 改进后结构的冲蚀特性分析 | 第37-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 固井单向阀动态开启过程分析 | 第39-46页 |
| 4.1 瞬态流场数值计算模型 | 第39页 |
| 4.2 流动区域动网格设置 | 第39-40页 |
| 4.3 FLUENT 用户接口函数设置 | 第40-42页 |
| 4.3.1 运动边界的控制 | 第40-41页 |
| 4.3.2 瞬态求解过程监测 | 第41-42页 |
| 4.3.3 数据采集 | 第42页 |
| 4.4 阀开启过程数值计算结果分析 | 第42-44页 |
| 4.4.1 瞬态计算终止时的流场分析 | 第43页 |
| 4.4.2 阀芯运动过程分析 | 第43-44页 |
| 4.4.3 开启过程中阀芯受力分析 | 第44页 |
| 4.5 弹簧刚度与稳定工作开度的关系 | 第44-45页 |
| 4.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 第5章 固井单向阀流阻特性试验研究 | 第46-52页 |
| 5.1 试验原理及试验内容 | 第46页 |
| 5.2 固井单向阀流阻特性试验装置 | 第46-48页 |
| 5.3 试验过程及结果分析 | 第48-51页 |
| 5.3.1 自灌式单向阀反向流动阻力试验 | 第48-49页 |
| 5.3.2 固井单向阀正向流动阻力试验 | 第49-51页 |
| 5.3.3 结果分析 | 第51页 |
| 5.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 结论 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-58页 |
| 致谢 | 第58页 |
