润滑与密封

作者：肖阳，刘旭辉，高成，梅熠轩

单位：长江大学机械工程学院;湖北省油气钻完井工具技术研究中心;非常规油气湖北省协同创新中心,,长江大学机械工程学院;湖北省油气钻完井工具技术研究中心;非常规油气湖北省协同创新中心,,长江大学机械工程学院;湖北省油气钻完井工具技术研究中心;非常规油气湖北省协同创新中心,,长江大学机械工程学院;湖北省油气钻完井工具技术研究中心;非常规油气湖北省协同创新中心,

关键词：分层采油泵;迷宫密封;剪切流;压差流;瞬态仿真;动网格技术

基金：国家科技重大专项（2016ZX05038-002-LH001）

分层采油泵作为油田开采中、后期常用设备，其柱塞与泵筒间的密封常采用迷宫密封，由于井下高温高压的工作环境，密封间隙漏失成为影响泵效的主要问题。为探究压差流和剪切流对密封泄漏率的影响，基于计算流体动力学和Fluent动网格技术对密封间隙流场进行仿真实验，利用动网格中网格弹性光顺和网格重构的方法，避免了由运动壁面引起的网格畸变，进一步揭示间隙流场的特性。研究结果表明：在瞬态仿真中由运动壁面引起的剪切流作用更加明显，剪切流速的增大使边界层厚度变薄，进而影响泄漏率；间隙宽度、两端压差和柱塞运动速度对泄漏率均呈现正相关的关系；泄漏率主要受间隙宽度和压差流的影响，受剪切流影响较小。

来源：2024年第9期

《润滑与密封》期刊编辑部

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