王尊策，梅思杰，陈 思，吕凤霞，闫月娟

东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318

电潜泵叶轮冲蚀磨损的数值模拟及验证*

王尊策，梅思杰，陈 思，吕凤霞，闫月娟

东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318

针对同井采注水中电潜泵叶轮出现的冲蚀磨损问题，采用RNG k−ε湍流模型和离散相模型，实现对冲蚀磨损的数值模拟。通过对不同粒径和转速条件下叶轮的冲蚀磨损进行分析，得到了冲蚀磨损规律和磨损机理。研究结果表明，叶片凹面中心是最严重的冲蚀磨损区域；转速和砂粒粒径增大都会加剧冲蚀磨损，逐步使冲蚀磨损较严重的区域由凹面中部的一点逐步扩展到整个凹面；0.07 mm是冲蚀磨损迅速增强的临界点；数值模拟结果与验证结果吻合较好。因此，利用CFD预测潜油电泵叶轮的冲蚀磨损是可行的。

电潜泵；冲蚀磨损；离散相；CFD；数值模拟

王尊策，梅思杰，陈 思，等．电潜泵叶轮冲蚀磨损的数值模拟及验证[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2014，36（4）：175–181．

Wang Zunce,Mei Sijie,Chen Si,et al．Numerical Simulation and Verification of Particle Impact Erosion Within Electric Submersible Pump[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（4）：175–181．

电潜泵同井采注水是一种适用于边缘、零散小区块油田的注水方式，可有效解决常规注水工艺中存在的地面设施建设周期长、成本高等问题[1]。在同井采注水中，水中所含的细砂粒常会导致叶轮出现严重的冲蚀磨损，引起泵效下降，影响设备正常运行[2]。因此有必要对叶轮进行磨损分析，研究磨损机理，以便于采取相应的防护措施。

CFD数值模拟方法用于流场分析和冲蚀磨损，可有效降低成本[3-9]。本文以同井采注水中使用的电潜泵叶轮为研究对象，分析不同工况条件下内部的磨损，并进行验证。……