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分质注入喷嘴流场分析及优化

案例概括

基于分质注入工具——单级喷嘴,完成了喷嘴结构从三维几何建模到CFD仿真计算整个分析流程,得到了喷嘴直径对流动阻力和速度分布的影响关系,并结合参数优化工具,设定压力损失为优化目标,得到了工作范围内的目前最优设计方案。

项目挑战

喷嘴阻力系数大,使薄差油层渗透能力降低,采用传统的设计加试验的方法重新设计结构,设计周期长,且参数众多优化方向不明确,对经验的依赖性太强。

解决方案


在设计过程中引入CFD仿真分析方法,可以在没有虚拟样机的情况下获得喷嘴内部的流场结构,得到了流量、结构尺寸与阻力的关系,为产品的优化提供明确的方向。根据计算结果,提出了将喷嘴收缩段的圆弧半径作为设计参数,得到了优化方案。

用户价值

采研院在采用CFD仿真分析方法辅助喷嘴的设计后,提升了设计效率,与传统凭试验和经验的方法相比,降低了人工参与的时间,更能做到产品的精细化设计,保证产品质量。