涡轮钻具定转子三维叶型的设计方法研究

作     者：冯定 邵雪 王鹏 施雷 Feng Ding;Shao Xue;Wang Peng;Shi Lei

作者机构：长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北省荆州市434023 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第6期

页      面：45-50页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：湖北省技术创新专项(重大项目)“智能油气钻采井眼轨迹控制工具研究”(2019AAA010) 

主　　题：涡轮钻具定转子 三维叶型 水力性能 设计方法 压降 

摘      要：为了研究涡轮三维叶型的水力性能,基于等环量法提出了一种涡轮三维叶型的理论造型方法,并推导出了该涡轮三维叶型的特性参数计算方法。利用ANSYS Fluent对同尺寸下的涡轮三维叶型和二维叶型进行了数值模拟分析其水力特性。研究结果表明:与二维叶型相比,涡轮三维叶型的压降减小约50%,水力效率提高约5%。对比了三维叶型涡轮扭矩的理论计算结果与仿真结果,发现它们的误差在10%左右,在实际工程允许范围内。研究结果可为涡轮三维叶型的设计提供理论依据。