[发明专利]一种预测特殊螺纹接头油套管流固耦合特性的分析方法

摘要

本发明公开了一种预测特殊螺纹接头油套管流固耦合特性的分析方法，首先，建立了特殊螺纹接头油套管的几何模型及其内部流场的计算区域；然后，分别对结构及其内部流场进行网格划分，建立了二者之间的流固耦合界面；最后，考虑耦合界面上网格尺寸之间的定量关系，解决了流体网格与结构网格间的计算差异，建立了快速、高效的数据传递方法，将流体压力传递至结构表面，进行数值计算，对计算结果进行后处理，得到了结构本身及其内部流场的动态变化过程。本方法充分考虑了特殊螺纹接头油套管结构与其内部流场的流固耦合效应，解决了耦合界面网格间的计算差异，提高了计算结果的可信度；能够实现对特殊螺纹接头油套管流‑固耦合特性进行真实、快速、高效地预测分析，增强了对特殊螺纹接头油套管设计的综合质量及其使用可靠性。

主权项

1.一种预测特殊螺纹接头油套管流固耦合特性的分析方法，其特征在于：所述分析方法具体包括如下步骤：步骤一：建立特殊螺纹接头油套管的几何模型及其内部流场的计算区域；利用三维建模软件建立特殊螺纹接头油套管的3-D模型，基于计算流体力学的基本理论建立内部流场的计算区域及其相关边界条件；步骤二：分别对特殊螺纹油套管结构及其内部流场进行网格划分，建立二者之间的流固耦合界面；分别对特殊螺纹油套管结构本身及其内部流场进行网格划分，在结构与流场空腔之间设置流-固耦合单元，将流固耦合界面定义成特殊的FSI单元，所述特殊的FSI单元选取结构与流场接触的第一层单元与节点；步骤三：建立数据传递方法，将流体压力传递至结构表面；考虑耦合界面上网格尺寸之间的定量关系，解决了流体网格与结构网格间的计算差异，建立数据传递方法，将流体压力传递至结构表面，进行数值计算，对计算结果进行后处理，得到结构本身及其内部流场的动态变化过程。