【摘 要】
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涡轮节是涡轮钻具的能量中心,其结构与涡轮钻具的输出特性息息相关。本文首先对涡轮钻具的产生、发展以及展望进行了介绍;然后对涡轮钻具的输出特性参数进行推导计算,确定其
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涡轮节是涡轮钻具的能量中心,其结构与涡轮钻具的输出特性息息相关。本文首先对涡轮钻具的产生、发展以及展望进行了介绍;然后对涡轮钻具的输出特性参数进行推导计算,确定其与叶片结构参数之间的关系;接着通过材料强度校核公式对涡轮定转子的径向尺寸进行尺寸设计,通过一系列的经验公式来确定涡轮定转子叶片的结构参数,根据以求得的结构参数求的叶片叶型曲线,然后对其进行模拟比较。 本文通过Solidworks绘图软件进行涡轮定转子几何模型建模,使用Fluent前置处理器Gambit进行网格划分,使用Fluent6.2.16求解器进行模拟计算。通过比较五圆弧叶型、抛物线叶型和三次多项式叶型涡轮转子流场的速度大小、静压和总压分布云图、速度矢量图以及产生的压降和制动扭矩,分析水力效率与扭矩以及压降之间的关系,比较出使用三次多项式叶型涡轮转子流场比其他两种要稳定,水力效率高。最后选取三次多项式叶型涡轮转子进行不同排量和不同密度模拟,模拟得出涡轮的输出扭矩与排量的平方成正比,与密度成正比。
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