基于气固两相流的反循环潜孔钻头柱齿拓扑优化设计
为了解决现有反循环潜孔钻头排岩屑效率低的问题,利用几何拓扑方法设计了一种新型钻头.该新型钻头在传统钻头基础上优化了钻头齿间距、齿的数量等,并提出了一种对数螺旋线式齿排列方式.然后,利用大型流体商用软件仿真分析了几何优化前后钻头的气流情况,并利用试验验证了仿真模型的有效性.研究发现,优化前、后钻头附近的气流速度从约16.5 m/s提升到约19.25 m/s,并且气流速度变得更均匀,即优化后钻头的排岩屑能力更强、更平稳.设计的优化钻头可以更好地满足工程实际需求.
关键词:
反循环潜孔钻头,
几何方法,
气固两相流,
结构优化设计