锤磨机中钻屑的运动及能耗特性研究

作     者：胡磊 董帅帅 孙志鹏 朱宏武 Hu Lei;Dong Shuaishuai;Sun Zhipeng;Zhu Hongwu

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2023年第51卷第1期

页      面：25-32页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

主　　题：钻屑 锤磨机 离散单元法 热解析 密相颗粒流 能量耗散 

摘      要：钻屑的锤磨热解析是一种高效的低温热解析方法。为研究搅拌研磨系统中能量耗散的主要成分以及颗粒流的流动特征,基于离散单元法(DEM)建立了密相颗粒流的能量耗散模型。通过试验实测系统输入扭矩和能耗功率与仿真计算的对比验证了仿真模型的有效性。分析结果表明:研磨系统中颗粒的运动主要为沿容器壁面的切向运动,床层中的接触力是影响速度分布的主要原因;研磨系统中主要的能耗为颗粒之间的摩擦与碰撞,以及颗粒与容器壁面之间的摩擦损耗;研磨系统的输入功率和颗粒的填充程度成正比;在相同的操作条件下,采用平板叶片能提供最高的能量输入效率,交替布置的平板叶片能促进颗粒在容器轴向的混合。研究结果可为钻屑的锤磨热解析工业应用提供理论基础,为叶片配置的优选提供参考。