【摘要】： 隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，世界經(jīng)濟(jì)對石油、天然氣等基礎(chǔ)能源的依賴更加強(qiáng)烈。油氣集輸以成本較低，開發(fā)周期短，油氣采用率高，受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。油氣混輸泵作為油田中多相輸送的主要動力設(shè)備，越來越受到人們的重視，成為當(dāng)前多相輸送研究的熱點(diǎn)。 壓縮級作為混輸泵的核心部件，它由動葉輪和靜葉輪組成，動葉輪將能量傳遞給介質(zhì)，提高單位介質(zhì)的能量。靜葉輪將介質(zhì)的動能轉(zhuǎn)化為壓力能。壓縮級是混輸泵的基礎(chǔ)單元，決定泵的效率和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定性能優(yōu)良的混輸泵，關(guān)鍵就在于研究壓縮單元內(nèi)部流場，找出兩相介質(zhì)在轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流動規(guī)律，以此規(guī)律優(yōu)化單元壓縮級的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)水力高效率的壓縮級。 本文介紹了油氣混輸泵在油田中的應(yīng)用，以及在國內(nèi)外的研究狀況與發(fā)展趨勢。結(jié)合軸流泵與軸流壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)動葉轉(zhuǎn)輪。采用Pro／E建立三維實(shí)體模型，利用ICEM對三維實(shí)體模型劃分網(wǎng)格。運(yùn)用FLUENT對模型進(jìn)行計(jì)算模擬，分析模擬結(jié)果，做出壓縮級性能圖，確定轉(zhuǎn)輪總體性能。分析流場，通過對流速、壓力、總壓的分布狀況，掌握轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流場情況，并針對流場的不足之處，進(jìn)行修改完善。本次設(shè)計(jì)減小動葉安放角，增大動葉弦長，并且靜葉輪采用長、中、短葉片的方式，有效的減小靜葉流道內(nèi)旋渦，減弱靜葉流道內(nèi)氣液分離，提高了混輸泵的效率。實(shí)驗(yàn)證明，，混輸泵的效率與含氣率均有提高，設(shè)計(jì)優(yōu)化成效顯著，為以后設(shè)計(jì)提供有益的資料。
【圖文】：

依次選擇葉片各截面的背面線混合生成葉片的背面，依次選擇葉片工作面線混合生成葉片工作面，如圖2.6示:4、陣列以上葉片，就完成動葉葉片的制作，如圖2.7所示;5、靜葉輪葉片的三維實(shí)體化過程重復(fù)以上四個步驟，只是陣列的個數(shù)量不同，如圖2.8、2.9所示;6、制作葉輪過流區(qū)域。先按葉輪外直徑和葉輪高度做一實(shí)體圓柱，再以葉輪輪毅形狀制作實(shí)體，圓柱減去葉輪輪毅形狀實(shí)體，再以剩余實(shí)體減去葉片，便得到葉輪過流區(qū)域，如圖2.10示。所得葉輪結(jié)構(gòu)如圖2.11示。而后，再制作動葉輪和靜葉輪間的過渡面，將動葉輪和靜葉輪分開;圖2.5葉片截面型線圖2.6型線混合成面

3、把IBL文件導(dǎo)入Pro/E中得到截面翼型的三維空間曲線圖，如圖2.5，依次選擇葉片各截面的背面線混合生成葉片的背面，依次選擇葉片工作面線混合生成葉片工作面，如圖2.6示:4、陣列以上葉片，就完成動葉葉片的制作，如圖2.7所示;5、靜葉輪葉片的三維實(shí)體化過程重復(fù)以上四個步驟，只是陣列的個數(shù)量不同，如圖2.8、2.9所示;6、制作葉輪過流區(qū)域。先按葉輪外直徑和葉輪高度做一實(shí)體圓柱，再以葉輪輪毅形狀制作實(shí)體，圓柱減去葉輪輪毅形狀實(shí)體，再以剩余實(shí)體減去葉片，便得到葉輪過流區(qū)域，如圖2.10示。所得葉輪結(jié)構(gòu)如圖2.11示。而后，再制作動葉輪和靜葉輪間的過渡面，將動葉輪和靜葉輪分開;圖2.5葉片截面型線圖2.6型線混合成面
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH312

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 馬希金;姚立;張文軍;;軸流式油氣混輸泵導(dǎo)葉的CFD模擬[J];中國水運(yùn)(下半月);2008年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孫波;大功率調(diào)速型液力偶合器軸向力研究[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉旭;油井射流排砂泵固液兩相流場數(shù)值分析[D];吉林大學(xué);2011年

2 姚子生;液力偶合器部分充液兩相流動數(shù)值模擬與分析[D];吉林大學(xué);2008年

本文編號：2699024