井内连续变化的地层温度会对智能完井系统液压控制管线内流体流动造成较大的影响.为了解决现有的连续方程、运动方程不能精确求解变温环境下液压管线内流体流动特性的问题,根据能量方程的定义,分析流体微元以及所采用的32号液压油特性,推导出一个特定形式的能量方程,再联立现有的连续方程、运动方程,得到一个新方程组,并利用特征线法(method of characteristics,MOC)结合MATLAB软件对新方程组进行计算求解.若干恒温条件与2种连续变温条件下的仿真结果显示,新方程组均比旧方程组求解精度高,验证了所推导的能量方程的合理性与准确性,证明其能用于恒温与变温环境下液压管线内流体流动问题的计算求解,进而推广至智能完井系统液压控制管线等问题的计算求解,对智能完井井下流量控制阀开启状态进行判断.研究结果可为智能完井系统液压控制等研究...

为了研究复杂管系瞬变流的演变机理,从而有效控制剧烈瞬变流对管系的破坏,利用CFD技术建立了管网中常见的弯管与阀门连结结构的三维仿真计算模型,并基于该模型计算由阀门动作产生的瞬变流在弯管中的传播过程,计算结果表明管内瞬变流的压力峰值发生在瞬变流激发源阀门前端位置,其压力波向上游的传播过程存在明显的不对称特征,其压力面形状受弯管对流场作用的影响明显;通过调整阀门相对弯管的安装角度可对管内压力峰值进行一定程度调控。

由于管路阀门的泄漏会影响瞬变压力波的波形和衰减特性,瞬变流法可用来检测管路中阀门的泄漏。采用Flowmaster流体仿真软件建立了典型的舰艇管路阀门系统模型,对管路阀门泄漏对管内瞬变压力波的影响进行数值模拟仿真,研究泄漏阀门开度、管内流速和压力等因素对管内瞬变压力波的影响。在此基础上,提出了下一步应开展的主要工作。这对于管路阀门泄漏状态的检测,对于提高舰艇运行安全性,保证舰艇战斗力的发挥有着极为重要的意义。

输流管道系统中的水锤现象是引起管道失效的主要原因,传统的分析方法常基于特征线法进行一维计算,而忽视了流体流动所带有的典型三维特征。因此,本文采用三维计算流体动力学(CFD)对关阀水锤现象进行分析。研究中,建立了直管路和分支管路试验模型,利用动网格技术实现阀门快速关闭,并通过UDF文件修改介质属性实现在瞬态模拟中实时考虑流体可压缩性。数值模拟结果与试验数据对比分析可知,三维CFD分析方法可以准确模拟关阀水锤的压力脉动衰减过程,并且2种不同管路中的压力脉动波动周期、波形与试验数据吻合程度较高,验证了三维CFD方法在管路瞬变流分析上的准确性。研究结果对与进一步改进一维瞬变流计算模型精度、水锤预防和管路设计有重要指导意义。

本文对水击波在90°弯管内部的传播特性进行了测试,得出了弯管中不同部位水击压力的数值及其随流速的变化规律.