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| 高温高压模拟井筒应力分析与评价 | |
| 作者姓名： | 侯永强 纪斌 贾光政 高涵 |
| 作者单位： | 东北石油大学机械科学与工程学院 |
| 基金项目： | 2022年度黑龙江省博士后项目(LBH-Z22254);;黑龙江省自然科学基金项目(LH2023A002); |
| 摘 要： | 模拟井筒是用于模拟油田井下高温高压环境的实验装置,为高温高压厚壁容器.基于热力学及大涡模拟(LES)理论,建立了模拟井筒温度场物理方程.基于热弹性力学理论,建立了热应力物理方程.采用投影法求解温度场控制方程,采用梯形法数值积分求解热应力控制方程,给出了控制方程的离散格式.通过虚拟密度法对流固耦合传热进行求解,根据应力叠加原理对模拟井筒热应力和压应力及其耦合作用进行了数值求解分析.研究结果表明：设计壁厚最小值为0.18 m的模拟井筒,强度能够满足在400℃加热环境、内部加压220 MPa工作参数下进行高温高压实验.通过实验验证了所建立的数学模型与数值求解方法的正确性,为高温高压厚壁容器设计提供了理论依据. |
| 关 键 词： | 热应力 大涡模拟 投影法 应力耦合 强度分析 |