高压流体入射角对节流阀材料的冲蚀预测及验证

发布时间：2018-07-09 16:02

  本文选题：Cr钢 + 入射角　； 参考：《中国机械工程》2017年14期

【摘要】：针对钻井作业中高压流体携带的固相颗粒高速撞击阀芯曲面,导致阀芯轮廓冲蚀严重及节流阀使用寿命缩短这一技术性难题,运用欧拉-拉格朗日法和离散相模型,预测了颗粒在不同入射角度下对40Cr钢的冲蚀磨损量、冲蚀速率和冲蚀形貌分布,并将其与相关实验进行了对比。对比结果表明:当粒子入射角由15°增大到90°时,预测冲蚀斑坑深度、冲蚀质量损失和冲蚀速率先增大、再减小,冲蚀表面形貌由椭圆形逐渐向圆形变化;当粒子入射角为45°时,材料质量损失达到最大。因此,在进行节流阀的优化设计时,应尽量避免粒子入射角为45°以减缓粒子对阀芯的冲蚀。
[Abstract]:In view of the technical problem of high pressure fluid carrying solid particles impacting the valve core surface at high speed, resulting in serious erosion of the valve core contour and shortening the service life of the throttle valve, the Euler-Lagrangian method and the discrete phase model are used. The erosion wear amount, erosion rate and erosion morphology of 40Cr steel at different incident angles were predicted and compared with related experiments. The results show that when the incident angle of particles increases from 15 掳to 90 掳, the depth of the erosion spot pit is predicted, the erosion mass loss and erosion rate increase first, then decrease, and the surface morphology changes gradually from ellipse to circle, and when the incident angle of particles is 45 掳, The material mass loss is maximum. Therefore, in the optimum design of throttle valve, the particle incidence angle of 45 掳should be avoided as far as possible to slow down the erosion of the valve core by particles.
【作者单位】： 西南石油大学机电工程学院;中国石油集团钻井工程技术研究院北京石油机械厂;中国石油西南油气田分公司川西北气矿;
【基金】：国家科技重大专项(20112X05048-04HZ)
【分类号】：TE921

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2109890