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基于CFD对双文丘里管的模拟与分析

2021-06-25胡婷婷

科技和产业 2021年6期

邓 荣,胡 坤,梁 栋,胡婷婷

(西南石油大学 机电工程学院,成都 610500)

在石油开采工业,给井下注入高温高压蒸汽是稠油的主要开采方法[1]。为了掌握井口的注汽状况,提高稠油的生产率,需要随时了解注汽剖面,即管中湿蒸汽的在线特性;双文丘里管流量测量装置是目前测量流量较为准确的一款装置,由两个同管道同内径不同直径比的文丘里管组成。

目前文丘里管的流量研究多集中于理论方面,对于双文丘里管的仿真模拟研究相对较少[2]。Lin[3]以蒸汽-水为介质使用孔板流量计进行流量测量的实验研究,通过大量的实验数据建立了基于文丘里管的流量预测模型。Van Werven等[4]分析了压力分布、喉部降压及总压降对流量测量的影响,从而修正了文丘里管汽液两相流流量测量模型。随着计算机技术的发展,采用计算流体力学方法研究文丘里管内部的流动特征成为一种新的手段。Denghui等[5]利用Fluent软件选用离散模型(DPM)开展了对文丘里管内多相流流动特性研究,发现:多相流在喉部区域压力显著下降,并随着液相体积分数的增加,喉部压力下降得越快。Xu等[6]选用RNGk-ε湍流模型和离散模型(DPM)模拟文丘里管的流动特性。Perumal等[7]利用计算流体软件,分析文丘里管的几何规格对文丘里管流量计测量虚高的影响。Kumar等[8]利用计算流体软件研究收缩角和扩张角对多相流的流量测量的影响。以上研究都是针对文丘里管的研究,尚未对双文丘里管流量装置的流量测量影响因素进行研究。……

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