直線電機抽油泵流場數值研究曲海12，梁政2（1.中國石油大學（北京）石油天然氣工程學院，北京昌平102249 2西南石油大學機電工程學院，四川成都610500）結合柱塞和閥球運動模型，運用動網格技術和自編程UDF模塊對Fluent進行二次開發，實現了柱塞和閥球運動與流場的耦合求解。可以確定泵筒內任意計算時刻流場狀態，揭示了柱塞往復運動過程中泵筒內部流場演化、閥球運動和流場特性。計算結果與。
直線電機通過接箍與柱塞聯結在一起，工作時，液力端沉沒在油液面以下一定深度。柱塞下行程，固定閥閥球關閉，游動閥閥球打開，液體從泵筒與柱塞桿之間環形空腔和柱塞桿通孔經游動閥閥腔流入容積腔。柱塞上行程，游動閥閥球關閉，固定閥閥球打開，容積腔中液體經固定閥閥腔排出1121. 2數學模型21柱塞運動模型柱塞與直線電機動子連接，運動規律與直線電機輸出特性相關，可以用分段函數進行描述113-41.：2⑴9一04基金項目：“石油天然氣裝備”教育部重點。t=500S柱塞下行程結束，固定閥和游動閥都處于關閉狀態，P=P 500S柱塞壓縮容積腔油液，P急劇上升。t=5 02SR>P固定閥閥球在壓差作用下開啟，在入口處，形成很明顯的兩個渦旋，大大增加了液體的過流阻力，與。t=9 97S柱塞上行程即將結束，進入固定閥閥腔的液體對閥球的作用力已經非常小，閥球在自身重力作用下開始下降，t=1003S閥球完全落于閥座上，在閥球頂部區域出現兩個對稱的渦旋，形成繞球流體渦旋脫落現象。
由于閥腔內流體速度和壓力的變化，閥球所受流體作用力不能保持恒定，造成閥球軸向速度存在波動。固定閥閥球沿泵筒軸線方向位移與時間關系曲線如所示。
由圖可知，速度波動對閥球的懸浮影響很小。閥球開啟和關閉時，存在極短時間的滯后，分別為002S口003S 5結論對直線電機抽油泵柱塞工作過程泵筒內部流場和閥球運動狀態提出了可行的數值模擬方法。
利用自編程UDF模塊對GFD軟件FUent進行了二次開發，實現了柱塞和閥球運動與流場的耦合計算得到了流場演化、閥球運動和流場特性。
通過分析閥球軸向位移和速度特性，證明設計泵閥總成開啟靈活，關閉迅速，但存在時間極短的滯后。