基于计算流体动力学方法与室内试验相结合的方法,以同井注采工艺中井下油水分离用水力旋流器为研究对象,针对井下采出液含砂条件对旋流壁面的冲蚀磨损特性开展研究,并完成试件加工通过室内冲蚀试验对数值模拟结果进行验证.模拟结果表明:流速是影响旋流分离器壁面磨损的重要因素,入口流速升高,壁面相应位置的磨损会随之加剧.不同流速下,旋流器壁面磨损的趋势基本一致,在满足旋流器基本工作要求的条件下,适当降低处理量有助于降低旋流器的磨损情况;磨损加剧的临界粒径为0.07～0.08mm之间,在颗粒粒径超过此范围时,磨损率急速上升,应采用有效方法分离粒径0.08mm以上的砂粒,以降低含砂对旋流器磨损的影响,提升井下旋流分离器的使用寿命.试验结果与数值模拟结果吻合良好,验证了本文数值模拟结果的准确性,本研究可为旋流分离器在同井注采工艺的长期可靠运行提供技术支撑.
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