涡轮钻具叶片型线设计及流场模拟分析研究

赵洪波^1,2，刘宝林¹，王建强^1,3，王瑜¹

1. 中国地质大学〈北京〉国土资源部深部地质钻探技术重点实验室2. 北京探矿工程研究所3. 中煤科工集团西安研究院

摘 要：涡轮叶片的型线设计对涡轮钻具的性能影响很大。以外径为127 mm地质钻探用涡轮钻具为例,采用五次多项式来设计涡轮叶片的型线,使用SOLIDWORKS三维造型软件绘制了涡轮叶片的三维模型,并导入ANSYSFLOTRAN CFD模块,对不同粘度下的涡轮叶片的水力性能进行了分析,获得了较为直观的速度场和压力场分布状况。结果证明,通过CFD分析,可以很好地将叶片型线的缺陷和不同状态下的涡轮钻具水力性能展现出来,对涡轮叶片的水力性能预测具有指导作用。

关键词：高温高压;涡轮钻具;叶片;造型;流场;