在石油与天然气运输行业中,在管壁上凝结的石蜡以及其他杂质常常影响到其运输与效率以及管道运输安全,常用的管道清理手段为清管技术,其主要装置为清管器。常规清管器在管道的清理过程中,经常在其下游端面处形成石蜡等杂质构成的蜡塞,堵塞管道并影响清管效率、造成安全隐患。射流清管器是一种针对蜡塞问题设计制造的一种清管设备,其利用射出的高速流体打散清管器下端的蜡塞,同时完成清管作业。因此,对射流清管器的结构进行优化与研究对完善射流清管技术具有重要的意义。首先,本文对管道结蜡现象发生的原因进行了归纳与总结,对射流清管器的工作原理进行了阐述。根据牛顿定律,对射流清管器进行了力学分析,并对清管器射流流速的计算提供了相关理论推导。其次,分别对圆盘射孔型射流清管器、折流板型射流清管器以及复合型射流清管器进行了工作原理的阐述以及力学分析,简化其物理模型,并利用FLUENT软件对其进行流场模型的建立、网格划分。最后,利用FLUENT软件,对原油以及成品油管道下的圆盘射孔型射流清管器射孔间距对流场流速、湍流动能、压力分布进行了仿真与分析,绘制相关图线,总结规律;对原油以及成品油管道下的折流板型射流清管器的折流板直径、斜度、内表面曲线改变对出口流场流速、湍流动能进行了仿真分析,绘制相关图线,总结规律;对原油以及成品油管道下的复合型射流清管器折流板内表面变化对出口流场流速、湍流动能、压力分布的影响进行了仿真,并分析。仿真结果表明,在原油管道环境下,射流清管器折流板直径与流场最大流速呈线性下降关系,与流场最大湍流动能呈线性上升关系;折流板斜度与流场最大流速呈二次函数下降关系,与最大湍流动能呈二次函数上升关系;各不同内表面曲线折流板射流清管器的流速、湍流动能在轴向位置的变化趋势一致。在成品油管道的仿真中发现直径为28-36mm的折流板的射流清管器出口流速基本一致,出口处流场湍流动能在折流板直径d为30 mm时达到极小值;在折流板斜度为170°时,出口处流场流速最大为9.085 m/s,在折流板斜度为170°时,出口处流场湍流动能达到最小值为7.475 m2/s2;各不同内表面曲线折流板射流清管器的流速、湍流动能在轴向位置的变化趋势一致。对三种射流清管器分别进行结构优化分析,发现:a)对于圆盘射孔型射流清管器,在原油管道中,应选择射孔结构最优化位置为与管道半径之比0.88处;在成品油管道中,应选择射孔结构最优化位置为与管道半径之比0.55-0.65处;b)对于折流板型射流清管器,在原油管道以及成品油管道中,应选择折流板类型为Witonzinsky函数折流板;c)对于复合型射流清管器,在原油管道中应选择折流板类型为Witonzinsky函数折流板;在成品油管道中,在管径为200-350mm时,应选用3次方函数折流板,在其余管径条件下应选择Witonzinsky函数折流板。