测试井口固定油嘴内的流体流动特性

作者：张耀玲; 王江云; 彭贤强; 王娟; 蒋秀

来源：石油矿场机械, 2017, 46(01): 11-16.

DOI：10.3969/j.issn.1001-3482.2017.01.003

• 节流油嘴
• 数值模拟
• 流场分析
• 节流降压
• 临界流动 throttle choke
• numerical simulation
• flow fluid analysis
• throttle decompression
• critical flow

采用RNGk-ε湍流模型及Sutherland Viscosity Law可压缩流体黏度修正模型,对测试井口的一种固定节流油嘴内的流体流动过程进行了数值模拟研究。通过数值模拟得到的节流油嘴内质量流率变化规律与理论计算结果对比,验证了所采用的模型和计算方法的准确性。分析了不同节流压力对油嘴内流体流动特性的影响规律。计算结果表明,由于油嘴节流降压,气体体积膨胀出现超音速流动,所形成的高速射流促使油嘴外壁附近出现漩涡流动;油嘴内部压力变化趋势为先下降后升高,然后又缓慢降低的过程;由于节流降温效应,气体流过油嘴时温度下降,油嘴内出入口压力比小于临界压力比时,最易形成天然气水合物,出现堵塞管路的风险。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院; 重质油国家重点实验室