油田用往复式注聚泵锥阀工作特性仿真分析

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注聚三次采油是近年来迅速发展的-种先进油田开采技术，已在我国石油开采中得到广泛应用 ，而往复式注聚泵则是注聚三次采油最为关键的注入设备l1。

锥阀由于过流能力强、密封性好 、响应快、动作可靠、抗污染能力强，已逐渐获得广泛应用[21。但锥阀工作过程中，介质在阀内的流动十分复杂 ，会对锥阀的工作特性产生重大影响。尤其当往复式注聚泵用于输送高粘度聚合物时，由于介质高粘度和阀芯最大开启高度的影响，液力端采用锥阀往往存在着振动噪声大、效率低和寿命短等缺点[3-51。

由此可见，应用 CFD方法对往复式注聚泵锥阀内部流厨行仿真研究，分析介质高粘度、阀芯最大开启高度对锥阀工作特性的影响，总结出变化趋势，对往复式注聚泵进出口阀组的设计计算具有重要的工程价值。

1 建立模型1.1 几何模型与网格划分简化后的锥阀内流道二维轴对称几何模型如图 1所示。锥阀阀口结构及流动计算区域的主要参数如下：进 口：L15mm：阀芯半锥角： 45。；出口：Lc14mm，Lcr43mm。

ABCD图 1 仿真计算几何模型收稿日期：2012-09-20作者简介：张生昌(1956-)，男，江西新干人，教授级高工，学士，主要从事 利用 Gambit软件对图l的求解区域进行网格划流体机械的教学与科研，特别是多种工业用容积泵产品的创新与开发。 分。在入口和出口部分因为流速和压力变化缓慢，所以7Hydraulics Pneumatics& Seals/No.03.2013为了更加直观的观察不同粘度、不同最大开启高度下的阀隙流速，绘出了阀隙流速与最大开启高度、介质粘度之间的关系曲线，如图 8所示。

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