基于 CFX 双向固流耦合的涡轮发电机研究

实际钻井中， 当钻井液排量为 28∼35 L/s， 电机转子转速需要达到 3 000 r/min， 而涡轮的设计对于该性能起着至关重要的作用。为了研究不同涡轮叶片数量和涡轮出、 入口角度与发电机性能的关系， 采用有限元方法， 通过 AnsysWorkbench–CFX 双向固流耦合的方式， 对不同的涡轮结构分别进行建模、 划分网格、 计算分析， 指出现有设计的缺陷，提出改型的意见。分析结果表明， 入、 出口角度 73° 涡轮在额定流量下转速偏高且气穴现象严重， 需要减小该角度或叶片数量， 并增加流筒的内径。