Исследование кинематики потоков в камере смешивания скважинного струйного насоса

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

Е. И. Крыжанивский, академик НАН Украины, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0001-6315-1277, Государственное высшее учебное заведение „Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа“, г. Ивано-Франковск, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д. А. Паневник, orcid.org/0000-0002-7853-5051, Государственное высшее учебное заведение „Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа“, г. Ивано-Франковск, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель.Совершенствование метода моделирования распределения кинематических параметров смешиваемых потоков в проточной части скважинного струйного насоса.

Методика.Разработана аналитическая модель распределения кинематических параметров потока в камере смешивания скважинного струйного насоса в виде системы потенциальных течений и размещенного между ними турбулентного слоя с неравномерным профилем скоростей, аппроксимированным с помощью элементарных функций. При моделировании использованы интегральные методы анализа взаимодействия осесимметричных затопленных турбулентных струй.

Результаты.Используя теорию затопленной струи жидкости, движущейся в попутном течении, проанализирована структура потока на входе в камеру смешивания струйного насоса. Показана возможность моделирования процесса смешивания коаксиальных потоков в виде автомодельных профилей скоростей потенциального и сдвигового течений переменных сечений с трёхслойной структурой. Для областей потенциальных потоков принят равномерный профиль скоростей, а для размещённого между ними сдвигового течения – нелинейный профиль, которые сохраняют приближённую автомодельность вдоль всего начального участка затопленной струи. Интегрирование принятого профиля скоростей, с учетом условий перехода между потенциальным и сдвиговым течением, позволило определить неравномерность распределения кинематических параметров смешиваемых потоков в проточной части струйного насоса.

Научная новизна.Заключается в определении взаимосвязи между неравномерностью автомодельных профилей скоростей потенциального и сдвигового течений переменной структуры, границами областей смешиваемых потоков и взаимной ориентацией элементов в проточной части струйного насоса.

Практическая значимость.Представленный метод оценки неравномерности профиля скоростей в камере смешивания струйного насоса позволяет учитывать при моделировании распределения кинематических параметров смешиваемых потоков конструкторские и эксплуатационные характеристики скважинной эжекционной системы. Установленная зависимость между неравномерностью распределения скоростей и соотношением расходов смешиваемых потоков, геометрических размеров и взаимной ориентации элементов может использоваться при проектировании конструкций и прогнозировании режима работы скважинного струйного насоса.

References.

1.Yong, H., Lihong, Z., Deyong, Z., Hualin, L., Jinying, W., Jinshen, Y., Yugang, Z. and Zhibin, W., 2016. Study on structure parameters of reverse circulation drill bit secondary injector device based on injector coefficient. In: Proc. IADC/SPE Asia Pacific Drilling Technology Conference, Singapore. August 22‒24. DOI: 10.2118/180539-MS.

2.Syed, M. P., Najam, B. and Sacha, S., 2014. Surface jet pumps enhance production and processing. Journal of Petroleum Technology, 66(11), pp. 134‒136.

3.Leagas, T., Seefeldt, G. and Hoon, D., 2016. Ejector Technology for efficient and cost effective flare gas re­covery. In: Proc. GPA-GCC 24th Annual Technical Conference, Kuwait City [online], May 10‒11, 10 p. Available at: <https://www.zeeco.com/.../GPA-Kuwait-Final-Paper-2016.pd.> [Accessed 24 November 2017].

4.Mohammed, S. K., 2016. The experience of using jet pumps with hydraulic pumping bottom-hole assemblies to reactivate Idle Wells in a heavy oil reservoir in the East Soldado field. In: Proc. SPE Trinidad and Tobago Section Energy Resources Conference, Port of Spain. June 13‒15 [online]. Available at: <https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-180799-MS> https://www.zeeco.com/.../GPA-Kuwait-Final-Paper-2016.pd.> [Accessed 8 October 2017].

5.Zhao, S. and Sakuragi, S., 2018. Performance improvement of underwater jet pump by optimal arrangement of primary jet stream. Journal of Fluid Science and Technology, 13(1), 11 p. DOI: 10.1299/jfst.2018jfst0004.

6.Panevnyk, D. O. and Velichkovich, A. S., 2017. Assessment of the stressed state of the casing of the abovebit hydro-elevator. Neftyanoe Khozyaistvo, 1, pp. 70‒73.

7.Yao, D., Lee, K., Ha, M., Cheong, C. and Lee, I., 2018. Development of Hybrid Airlift-Jet Pump with its Performance Analysis. Applied Science, 8, pp. 1‒18 .

8.Sheha, A. A. A., Nasr, M., Hosien, M. A. and Wahba, E. M., 2018. Computational and experimental study on the water-jet pump performance. Journal of Applied Fluid Mechanics, 11(4), pp. 1013‒1020.

9.Zhu, H.-Y., Liu, Q.-Y. and Wang, T., 2014. Reducing the bottom-hole differential pressure by vortex and hydraulic jet methods. Journal of Vibroengineering, 16(5), pp. 2224‒2249.

10.Aldas, K. and Yapici, R., 2014. Investigation of effects of scale and surface roughness on efficiency of water jet pumping CFD. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 8(1), pp. 14‒25.

 повний текст / full article



Посетители

3480062
Сегодня
За месяц
Всего
94
888
3480062

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2019 Содержание №1 2019 Геотехническая и горная механика, машиностроение Исследование кинематики потоков в камере смешивания скважинного струйного насоса