在PDC鉆頭工作過程中，鉆井液對鉆頭體表面的沖洗、冷卻和潤滑是保證鉆頭正常工作的一個非常
重要的條件。對PDC鉆頭而言，水力結構(主要是中心水眼和冠部水道)設計的重要性尤其突出。以前，對鉆頭水
力系統(tǒng)研究只能通過實驗的方法進行，研究周期長、成本高、結構調整不方便，而數(shù)值模擬的方法在幾年前還不成
熟，甚至靜態(tài)的復雜結構流場問題基本無法解決。為此，在提出PDC鉆頭水力結構優(yōu)化設計原則的基礎上，對
PDC鉆頭的三維流場進行了數(shù)值模擬。模擬中考慮了鉆頭的噴嘴布置位置、直徑、數(shù)量以及切削齒對流場的影響。
計算結果表明，原設計在噴嘴布置位置和噴射角度上存在不足，以此為基礎進行了水力結構的優(yōu)化設計。文中的
研究成果成功地應用在新型鉆頭水力結構的設計中，研究方法為PDC鉆頭水力結構優(yōu)化分析奠定了理論基礎。