Flow simulation and performance analysis of a drilling turbine

العناوين الأخرى

محاكاة التدفق و تحليل الأداء لحفارة توربينية

المؤلفون المشاركون

Mansur, Ahmad S.
Bin brik, Abd al-Rahman
Sahnun, Khalid
Usamah, Raqiq

المصدر

Journal of Engineering Research

العدد

المجلد 8، العدد 3 (30 سبتمبر/أيلول 2020)، ص ص. 255-270، 16ص.

الناشر

جامعة الكويت مجلس النشر العلمي

تاريخ النشر

2020-09-30

دولة النشر

الكويت

عدد الصفحات

16

التخصصات الرئيسية

الهندسة الميكانيكية

الملخص AR

الحفارات التوربينية هي توربينات هيدروليكية محورية تستخدم في التنقيب عن المحروقات في الظروف القاسية.

و تمتلك مزايا أكثر من تقنيات الحفر الأخرى لسماحها بسرعات دوران عالية، و عزم تدوير مرتفع.

في هذا العمل، تم إجراء محاكاة عددية لتدفق طين حفر بنموذج نيوتوني من خلال مرحلة واحدة من هذا التوربين الذي يحتوى على الأرياش الثابتة و الأرياش الدوارة.

تم استخدام نموذج مستوى الخلط المستقر في عمليات المحاكاة لأخذ دوران الجزء الدوار بعين الاعتبار إلى جانب تدفقات الخاصية المتوسطة المكانية.

تم استخدام نموذج ٤-K لأخذ خصائص السريان المضطرب بعين الاعتبار.

تم حساب معلمات الأداء الرئيسية كدالة في سرعة الدوران وتم التحقق من صحتها عن طريق المقارنة بالقياسات المعملية التي أجريت على النموذج المعملي–الذي له نفس الأبعاد الهندسية المستخدمة لنموذج المحاكاه–في ظروف التشغيل الحقيقية.

و قد تم التوصل إلى اتفاق جيد بين قيم القدرة و بيانات عزم الدوران المقدمة من طرف الشركة المصنعة، و نتائج المحاكاة الخاصة بنا لنفس المتغيرات.

تم عرض مجالات تدفق مختلفة مثل السرعة والضغط، و التي كان لها تأثير كبير على أداء التوربينات المدروسة.

سيؤدي ذلك إلى اختيار أفضل لمتغيرات أداء آلة الحفر في ظروف العمل الحقيقية.

الملخص EN

Turbodrills are axial hydraulic turbines that are used in drilling hydrocarbons in extreme conditions, possessing advantages over other drilling techniques with their high speed of rotation, and higher operating torques.

In the present work, a numerical simulation of a Newtonian Drilling Mud flow was carried out through one stage of this turbine.

The steady state mixing plane model was used for the simulations to take the rotation of the rotor into account besides the spatially averaged property fluxes of the flow.

The turbulence k-ɛ model was used to consider the turbulence effects.

Key performance parameters are calculated in terms of rotation speed, and they are validated against the experimental data of the same model geometry in real operating conditions.

A good agreement has been found between our simulation results and manufacturing parameters (power and torque data) for the same variables.

Various flow fields are presented such as velocity and pressure, which had a great influence on the performance of the studied turbine.

This will lead to choose the best parameters configuration of an optimal field operation.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Sahnun, Khalid& Bin brik, Abd al-Rahman& Mansur, Ahmad S.& Usamah, Raqiq. 2020. Flow simulation and performance analysis of a drilling turbine. Journal of Engineering Research،Vol. 8, no. 3, pp.255-270.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1495289

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Sahnun, Khalid…[et al.]. Flow simulation and performance analysis of a drilling turbine. Journal of Engineering Research Vol. 8, no. 3 (Sep. 2020), pp.255-270.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1495289

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Sahnun, Khalid& Bin brik, Abd al-Rahman& Mansur, Ahmad S.& Usamah, Raqiq. Flow simulation and performance analysis of a drilling turbine. Journal of Engineering Research. 2020. Vol. 8, no. 3, pp.255-270.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1495289

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 269-270

رقم السجل

BIM-1495289