往复式油气混输泵出口单向锥阀角度分析.pdf

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1、2013年第42卷石油矿场机械第6期第64页0lLFIELDEQUIPMENT2O13，42(6)：64～67文章编号：1O01-3482(2013)060064—04往复式油气混输泵出口单向锥阀角度分析张生昌，王熠东，邓鸿英，马艺，杨琳，张华军(1．浙江工业大学工业泵研究所，杭州310014；2．杭州市特种设备检测院，杭州310003)摘要：为了研究往复式油气混输泵出口单向锥阀对多相介质流动特性的影响，采用计算流体动力学(CFD)方法对阀的内部流场进行数值求解，并利用Fluent软件进行流场模拟，分析获得了阀芯锥角对流

2、量系数、稳态液动力和阀出口附近介质相态分布的影响。结果表明：相同阀芯锥角下，气液比对流量系数的影响可以忽略；综合考虑流动特性，阀芯锥角取9O。会有较佳的效果。关键词：油气混输泵；单向锥阀；CFD；流动特性中图分类号：TE933．302文献标识码：AAnalysisofValveCoreAngleforOnewayPoppetValveinReciprOcatingOil—gasMultiphasePumpOutletZHANGSheng—chang，WANGZhao—dong，DENGHong—ying，MAYi，YAN

3、GLin，ZHANGHua—jun(1．InstituteofIndustrialPump，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China；2．HangzhouSpecialEquipmentInspectionInstitute，Hangzhou3l0003。China)Abstract：Tostudytheinfluenceofvalvecoreangleonmultiphaseflowpropertiesofone—waypoppetvalveinrecipr

4、ocatingoil—gasmultiphasepumpoutlet，theComputationalFluidDynamicsmethodiSadoptedtosimulateandanalyzetheinterna1flowfield．Thesimulationsofdifferentvalvecoreanglesarecarriedoutatdifferentgas—liquidratiosdependingonsoftwareFluent．Therelationshipsbetweenvalvecoreangle

5、anddischargecoefficient，steady—stateflowpower，phasedistributionareobtained．Theresultsshowthatinthesamevalvecoreangle，gas—liquidratioin—fluenceondischargecoefficientcanbeignored．Andconsideringtheimpactofvariousaspectsoftheflowproperties，valvecoreangletake90。willha

6、vebettereffect．Keywords：oil—gasmultiphasepump；onewaypoppetvalve；CFD；flowproperty油田在集输系统中逐步采用油气混输工艺，促意义和工程参考价值。进了我国多相流设备的研究，例如多相泵、多相节流1结构与建模阀等J。往复式油气}昆输泵是一种新型容积式多相泵，而出口单向锥阀是其最重要的过流部件，目前1．1单向锥阀结构对其输送高含气量气液混合介质时的流动特性研究往复式油气混输泵的单向锥阀主要由进VI阀较少。本文利用CFD软件对往复式油气混输泵单板、阀体、排

7、出阀芯、等组成，结构如图1，箭头所指向锥阀流场进行数值仿真，分析在不同气液比下阀为流体流动方向。主要结构尺寸是：阀座孔当量直芯锥角对流动特性的影响，总结相关的参数变化规径D一40mm，出口流道B一8mm，阀芯锥角为(一律，对该类泵阀的设计与结构优化均具有重要理论般常用设计范围90。～120。)，阀口开度为h(最大允收稿日期：2012-12—28作者简介：张生昌(1956)，男，江西新于人，教授级高级工程师，主要从事泵技术研究及特种泵开发，zsc666@zjut．edu．cn。第42卷第6期张生昌，等：往复式油气混输泵出口

8、单向锥阀角度分析许开启高度5mm)。表1流动介质参数(20℃)介质k密度动力粘度速弹簧升程限位器g．m)／,／(Pa~s)．／(1~1*S譬)。阀芯阀压会体2数值模拟结果及分析2．1流量系数流量系数表征了阀门的最大流通能力，在实际使用情况下，由于阀隙处压力变化梯度大，通过检测进¨阀板阀的进、出F1处的压力来计算流量系