Numerical Modeling of Hydrodynamic Performance in an Advanced Rod Pump Valve Design

Applied Sciences, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app16115555
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The hydrodynamic and tribological characteristics of a sucker-rod pump valve assembly with a modified seat equipped with a turbulizer are investigated. The study aims to extend service life by controlling the flow structure and reducing contact loads in the ball–seat pair. A combined approach is employed, integrating computational fluid dynamics (CFD) simulations with physical experiments. The results show that an increase in turbulence intensity does not lead to a proportional improvement in performance due to energy dissipation; however, an optimal turbulizer geometry is identified that ensures directed swirl flow and efficient transfer of angular momentum. It is established that the theoretical number of ball rotations in oil is 24 over 5 s, whereas the experiment conducted in water yields 30 rotations over the same period, which is attributed to viscosity effects. An empirical relationship is proposed to describe transitions between the “free flow,” “flow with ball,” and “turbulized flow” regimes, taking into account the rheological properties of the fluid; the validity of the model is confirmed by computational experiments. It is demonstrated that reducing contact forces is a more critical factor than maximizing hydraulic efficiency.