国家自然科学基金(11272085)
- 作品数：13 被引量：65H指数：5
- 相关作者：刘巨保岳欠杯姚利明张宇张强更多>>
- 相关机构：东北石油大学中国石油大庆油田有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划黑龙江省教育厅科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程理学化学工程更多>>
- 圆管变截面结构局部压降计算方法研究被引量：8
- 2016年
- 在农业机械、石油管道输送和井下作业工具中,存在大量圆管连续变截面结构,其压降计算还没有可靠的理论计算公式。为此,通过缩径、扩径流体数值模拟,给出了圆管缩径、扩径结构产生压降的流道长度分别为0.25D和2.0D、0.0D和3.5D。经不同缩扩、扩缩变截面结构的流场数值模拟,提出了缩扩结构在小于临界长度2.0D、扩缩结构小于临界长度3.75D的压降计算公式,在此基础上给出了圆管连续变截面结构压降计算公式,为连续缩扩结构与扩缩结构不同时小于临界长度的圆管变截面结构压降计算提供了可靠的、统一计算公式。
- 刘巨保姚利明张宇陈健
- 关键词：圆管变截面流体压降数值模拟
- 封隔器胶筒轴向压缩大变形与双重接触力学分析被引量：12
- 2014年
- 压缩式封隔器胶筒属大变形材料,在坐封过程中与中心管、套管产生双向接触摩擦,给理论分析带来难度。鉴于此,考虑胶筒材料非线性、几何非线性及双重接触非线性,采用弹性力学理论和橡胶大变形本构关系,推导了胶筒坐封过程中的变形和接触压力计算公式,根据力学基本理论建立胶筒变形方程。将胶筒变形分为自由变形、单向约束变形和双向约束变形3个阶段,利用载荷迭代法求解各阶段的接触压力和压缩量。提出以密封系数作为封隔器坐封的判别条件,密封系数越大,表明密封性能越好;通过密封系数不小于1来判断封隔器是否完全坐封,由封隔器承受的最大压力来判断适用于何种深度的压裂井。该项研究结果可为封隔器设计提供理论依据。
- 刘巨保党黎明付茂青王泉
- 关键词：封隔器胶筒压缩量
- 基于CFX的磨料水射流喷嘴的流场分析被引量：6
- 2013年
- 针对2种结构的磨料水射流喷嘴,采用标准的k-ε模型,利用流体力学软件CFX进行数值模拟。结果表明:当射流条件一定时,锥直形喷嘴提供的固相速度高于锥形喷嘴固相的喷出速度,更加适合磨料射流切割。
- 刘巨保徐世博娄永
- 关键词：喷嘴磨料水射流固液两相流
- ANSYS软件分析制氢装置管道结构应力的离散单元研究被引量：1
- 2015年
- 以大型制氢转化炉管道结构为背景,选取不同尺寸的直管和弯管结构作为研究对象,采用有限元软件ANSYS中的梁单元、管单元、壳单元和实体单元分别进行离散,分析计算了温度载荷、持续外载、内压和综合载荷作用下的管道结构应力,得到了ANSYS软件分析制氢装置中管道结构应力的离散单元选择方法和条件,确保了石油石化管道结构应力有限元分析结果的可靠性。
- 刘巨保丁宇奇姬风赵厦门建斌窦世山魏学军马卿
- 关键词：制氢装置
- 石油钻机井架结构梁单元计算精度分析被引量：5
- 2013年
- 目前,对于如何提高BEAM188梁单元在石油井架结构设计中的计算精度研究不多。为此,在分别介绍BEAM188梁单元及其一次、二次和三次形函数之后,通过一悬臂梁算例,分析了一次、二次和三次形函数的适用条件,指出它们分别适合于计算常弯矩、一次弯矩和二次弯矩载荷作用。在侧风无立根条件下,对某ZJ30-1700DBF钻机井架进行了工程实例有限元应力计算。计算结果表明,井架梁结构划分为一个梁单元计算规模小,且采用二次及三次形函数具有较高的计算精度。
- 张强刘巨保姚利明任宪可
- 关键词：石油钻机井架有限元应力分析梁单元
- 有限流体域内不同位置处的柔性管涡致振动机理研究被引量：2
- 2016年
- 针对有限流体域内柔性管的涡致振动问题,将柔性管离散为若干空间梁单元,流体域采用实体单元离散,建立了有限流体域内柔性管系统的流固耦合模型及数值计算方法,设计并加工圆柱流体域内柔性管振动专用实验装置,采用GWT-2B双轴加速度传感器对柔性管的振动进行监测,并与数值模拟结果进行对比,吻合程度较好.基于该文的模型和方法,对圆柱流体域内不同位置处柔性管的涡致振动机理进行研究.结果表明,柔性管偏离入口流速位置的角度越大,越容易发生流体弹性不稳定性,柔性管的振动愈剧烈;而正对入口流速的位置,不易发生流体弹性不稳定性,柔性管振动减弱.
- 岳欠杯董日志刘巨保
- 关键词：涡致振动柔性管流固耦合
- 连续油管井下弯曲段沿程压降计算方法被引量：4
- 2016年
- 随着压裂技术的发展,压裂工艺和管柱结构日益复杂,特别是井下弯曲段管柱曲率半径由几米到几千米不等。采用数值模拟的方法,结合连续油管几何特征,建立直管、弯管数值仿真模型,计算不同工况下沿程压降,数值仿真结果与理论计算结果对比,弯管误差小于5%,直管误差小于6%,验证了数值模型的准确性。计算了曲率半径为1.25-1 280 m的弯管沿程压降,数值仿真结果与弯管理论计算结果对比表明,弯管曲率半径小于某一临界值时（该临界值与流体介质和排量有关）,数值仿真与弯管理论计算结果吻合较好,当曲率半径大于这一临界值时,弯管理论计算结果偏小,甚至小于直管压降。为此,依据数值仿真计算结果,修正了弯管理论压降公式,拓宽了弯管压降计算公式的计算范围,为连续油管等弯管结构压降计算提供了可靠的公式。
- 姚利明何俊才刘巨保兰乘宇刘玉喜张宇
- 关键词：连续油管弯管曲率半径压降数值仿真
- 储罐内可燃气体燃烧引起的瞬时超压机理分析与动力学仿真计算被引量：3
- 2014年
- 以容积为3×103m3立式拱顶储罐为研究对象,通过对储罐内可燃气体燃烧升压的理论研究得到了储罐内瞬时超压的计算方法,并对不同点火源位置、不同气体空间对储罐内部压力的影响进行了分析。最后采用有限元分析软件ANSYS建立了储罐的空间有限元模型,对储罐瞬时超压过程进行了数值模拟,提出了储罐在瞬时超压下的破坏条件,为储罐安全生产提供了理论基础。
- 丁宇奇沙金成刘巨保于宏庆邱枫门建斌
- 关键词：储罐可燃气体有限元
- 基于椭圆度及壁厚参数的连续油管低周疲劳寿命预测被引量：16
- 2013年
- 连续油管在每次起下作业中经历多次弯曲—拉直塑性变形,低周疲劳失效事故时有发生。依据连续油管工作状态,设计了专用的连续油管疲劳寿命装置和试件。对60.325 mm连续油管进行了疲劳寿命实验,得到了不同循环次数下连续油管椭圆度、壁厚变化值,基于数学回归方法拟合出椭圆度及壁厚随循环次数计算公式,给出了低周疲劳寿命公式。研究结果表明,连续油管的疲劳寿命符合率达到90%,因此,采用新的计算方法能够为工程连续油管失效预测及控制提供理论依据。
- 何春生刘巨保岳欠杯李伟权
- 关键词：低周疲劳壁厚
- 圆筒内横向流体与弹性管耦合的分域求解算法
- 2017年
- 海洋丛式井组隔水管和换热器管束等在流体作用下,会诱导管束振动及碰撞,导致管束断裂失效。将弹性管离散成梁单元,采用非线性结构动力学方程描述;将圆筒流体域离散成实体单元,采用计算流体动力学方程描述。在流固耦合界面处,推导了界面位移、速度和载荷计算公式及收敛判断准则,建立了圆筒内横向流体与弹性管耦合的分域求解算法。算例表明,其分域与全域求解计算结果吻合较好,本文算法为复杂流体域内多根管束的振动及碰撞问题求解提供行之有效的计算方法。
- 岳欠杯刘巨保董日治刘德
- 关键词：流固耦合
