一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法技术

本发明专利技术提供一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法，包括：(1)编写控制柱塞与阀芯运动的UDF；(2)建立流道模型并进行网格划分；(3)通过Fluent软件进行网格检测，并设定网格单位；(4)加载湍流能量模型，选择流体属性；(5)导入UDF并设置边界条件与动网格参数；(6)进行初始化设置；(7)设置参数及流场云图变化监测；(8)设置求解步长和迭代精度并求解后，查看流场分布变化结果。本发明专利技术通过柱塞、阀芯运动与流场变化之间的相互耦合，阀芯运动改变流场区域及参数，反过来流场参数的改变又使得作用于阀芯的受力情况发生改变，更加真实准确的模拟出阀芯与流场的实际变化情况。出阀芯与流场的实际变化情况。出阀芯与流场的实际变化情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法


[0001]本专利技术涉及海洋平台钢结构加固领域，特别涉及一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法。

技术介绍

[0002]随着原油不断被开采，导致油层压力下降，油井产量大大减小，甚至会导致停产。为了保持油层压力，实现油田的稳产高产，往复式注水泵已成为原油开采的重要设备。对往复式注水泵进行流场分析是研究往复式注水泵必不可少的步骤。目前对往复式注水泵液力端的流场分析大多是对阀芯的运动进行定常数值模拟，其模拟结果反映出的阀芯运动规律以及内部流场特性与实际情况误差较大。对往复式注水泵流场的准确模拟，可以分析注水泵液力端的缺陷与不足，以便对其结构的优化改进。本专利涉及的基于Fluent的往复式注水泵的流场分析方法，可以实现阀芯运动与流场的相互耦合，更加准确的反映出实际的阀芯运动规律以及流场分布变化，对往复式注水泵液力端的设计、优化具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法，其特征在于，包括：(1)编写控制柱塞与阀芯运动的UDF；(2)建立流道模型并进行网格划分；(3)通过Fluent软件进行网格检测，并设定网格单位；(4)加载湍流能量模型，选择流体属性；(5)导入UDF并设置边界条件与动网格参数；(6)进行初始化设置；(7)设置参数及流场云图变化监测；(8)设置求解步长和迭代精度并求解后，查看流场分布变化结果。2.根据权利要求1所述的一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法，其特征在于，所述步骤(1)包括根据曲柄连杆机构运动规律计算出柱塞运动方程；对阀芯进行受力分析推到出阀芯受力平衡方程；根据上述分析编写控制柱塞与阀芯运动的UDF。3.根据权利要求2所述的一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法，其特征在于，所述阀芯的运动需运用函数F_V(f,t)获得y轴方向的速度；F_AREA(A,f,t)获得网格单元t中给定的面f的真实面积向量A；F_P(f,t)获得网格单元t中给定的面f的压力P；根据函数自动获取在流体作用下阀芯每时间步的数据，根据牛顿第二定律计算每时间步的受力与速度数值，实现阀芯的被动型运动，模拟出阀芯与流场的实际变化情况。4.根据权利要求1所述的一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法，其特征在于，所述步骤(2)包括建立往复式柱塞泵液力端流道模型，利用ANSYS中自带的网格划分软件ICEM进行网格划分。5.根据权利要求4所述的一种基于Fluent的往复式注水泵流场分析方法，其特征在于，简化往复式注水泵液力端模型并建...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜，宋长山，王晓东，郎立术，邹林，刘杰，刘绍鹏，盛庆博，王新燕，李云飞，张杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司，
类型：发明
国别省市：