叶片圆盘泵叶轮结构流固耦合强度分析

为准确得到叶片圆盘泵叶轮在工作中的结构性能,利用有限元软件进行流固耦合强度分析。应用Fluent软件计算得出叶片圆盘泵叶轮在不同工况下压力场分布情况,并通过Work-bench平台,应用ANSYS软件校核叶轮强度,得出不同工况下叶轮的最大危险点、应力及应变分布规律,并针对危险区域进行叶轮结构改进。计算结果表明,所设计叶片圆盘泵叶轮最大危险区域为连接臂与圆盘盖板连接位置,存在应力集中现象。圆弧倒角处理能有效降低应力集中,改善叶轮应变分布情况,有助于提高叶片圆盘泵叶轮的工作可靠性。     

旋转喷射泵S形叶片复合叶轮的设计

在介绍旋转喷射泵的工作原理及特点后,重点论述了旋转喷射泵的设计理论,讨论了S形叶片复合叶轮结构参数的计算方法和取值范围。结合设计实例,给出1个S形叶片二级复合叶轮的设计结构参数,加工出复合叶轮并组装成旋转喷射泵进行试验,拟和出泵试验性能曲线。与后弯式叶片复合叶轮泵性能曲线相比,这种泵扬程和流量均有所增加,泵性能达到了设计指标和要求。     

油田注水泵三元叶轮的设计及试验验证

采用叶片机械三元流动理论,对6D100型多级油田注水泵的叶轮进行改型设计,得到的三元叶轮,与原来用一元流动理论设计的叶轮,在同一导叶,同一试验装置的对比试验结果是:单级泵在转速降低50%的条件下,泵效率由64.57%提高到67.17%,相对提高4%.最佳效率点级扬程由33米提高到35.25米,相对提高6.8%.可以肯定,泵在全速工作时,性能改进的幅度会更大.     

叶轮背叶片对离心泵内部流场的影响

为研究叶轮背叶片对离心泵内部流场的影响,建立了前弯、后弯和直型三种不同背叶片数量的叶轮模型,在相同工况下对离心泵内部流场进行了数值模拟。结果表明,在不同背叶片数目和形式下,泵的效率有所不同,随着背叶片数量的增加,泵效率有所下降,泵扬程提高。该分析结果可为改善离心泵的性能和进行优化设计提供参考。     

提高多级输油泵效率的初步探讨

为提高多级输油泵的泵效，从叶轮外径、过渡流道和级间密封三个方面进行了实践探索。一般说来，多级输油泵扬程高、比转速低。低比转速离心泵效率与叶轮外径的关系十分密切，所以精确设计叶轮外径，增大叶轮出口宽度，减小叶轮外径可减少圆盘损失和液流的水力损失。过渡流道采用螺旋式结构，可使液流平稳，水力损失小，有利于下一级叶轮口的吸入。对于水平中开式多级输油泵，由于中间级叶轮与最后级叶轮之间的间隙较大，压差也最大，泄漏非常严重，采用带直角迷宫密封槽的简易浮动密封，可有效减小内部级间泄漏。实践证明，经上述三个方面改进后的4种KDY型多级输油泵的泵效均超过了国家标准。     

多级叶轮泵的工作原理及主要参数求法

针对日本罗茨真空泵故障频繁的难题，提出了用德国多级叶轮真空泵代替日本罗茨泵的想法，并通过大量计算，找到了多级叶轮泵代替罗茨泵的理论依据。在生产实践中，证明了这种代替是十分成功的。     

2014年第10期导读

<正>本期论文广场栏目中,叶轮背叶片对离心泵内部流场的影响一文,研究了叶轮背叶片对离心泵内部流场的影响,建立了前弯、后弯和直型三种不同背叶片数量的叶轮模型,在相同工况下对离心泵内部流场进行了数值模拟。研究表明,在不同背叶片数目和形式下,泵的效率有所不同。小孔在压力容器中的设计与应用、超压低温绝热液氧容器的开     

2014年第10期导读

正本期论文广场栏目中,叶轮背叶片对离心泵内部流场的影响一文,研究了叶轮背叶片对离心泵内部流场的影响,建立了前弯、后弯和直型三种不同背叶片数量的叶轮模型,在相同工况下对离心泵内部流场进行了数值模拟。研究表明,在不同背叶片数目和形式下,泵的效率有所不同。小孔在压力容器中的设计与应用、超压低温绝热液氧容器的开     

多变耦合条件下离心泵首级叶轮变形分析

针对海上采油平台注水用多级离心泵由单台运行模式改为多台并联运行模式时叶轮故障率增加的现象,从离心泵实际运行工况出发,利用ANSYS软件分析注水泵首级叶轮在离心惯性力、流道流体压力、前后盖板外侧液体压力、圆盘摩擦力等耦合载荷共同作用下的变形情况。分析结果表明,在多变耦合载荷作用下,叶轮径向应变主要分布在叶片与前、后盖板交界处,且在应变主要分布区域,应变量由叶轮外缘向中心逐渐增大;叶轮变形主要分布在叶轮后盖板外缘靠近叶片吸力面流道出口部分及前盖板靠近叶片压力面流道出口部分,最大变形位置是在叶轮外缘前后盖板与叶片之间的流道上。该分析结果有利于分析叶轮变形失效原因,并且为离心泵叶轮的优化设计和改型提供了充分的理论依据。     

大流量高速泵的改型设计与实验

针对某一型号大流量高速泵运行过程中径向力过大和诱导轮轴端跳动过大的情况,对此进行了3处改型设计。导叶设计为具有3个出口、均匀分布的扩散体,叶轮设计为径向直叶片开式叶轮,诱导轮设计为变螺距结构形式。实验结果表明,改型后的高速泵具有可靠的外特性曲线和优良的汽蚀性能。长时间的现场可靠运行证实径向力和轴端跳动大幅减少。     

平衡盘机构在注水泵中的应用及优化设计

针对油田用细长形注水泵轴向推力大、寿命短的问题，提出了适用于这种特殊分段式多级离心泵的平衡盘机构，并阐明了这种平衡机构的优化设计方法。     

低渗透储层试油测试隔膜泵的设计

针对有杆抽油泵及液力柱塞泵的柱塞运动速度受限及易磨损等缺陷,设计了低渗透储层试油测试隔膜泵。该泵可通过地面控制系统对管内流体加压、卸压,通过与碟簧的联合作用控制隔膜囊的胀缩,实现采油功能;隔膜囊在工作过程中没有磨损,对动力液无特殊要求。该泵的工作参数可通过地面控制系统进行无级调节,以满足不同井况的工作要求。对该泵的理论排量进行分析与计算,结果表明,其排量满足技术参数要求,且可以根据油井产量的需要进行多级串接。     

无过载泵优化设计

从理论上分析了无过载离心泵的原理。考虑到叶轮圆盘摩擦损失和泵体内的水力损失是无过载泵内的主要功率损失,经它为目标函数,在地设计变量进行合理约束的条件下,寻求最佳的叶轮直径、叶片同口角、叶轮出口宽度和叶片数,以及与之匹配的其他参数,以提高泵的效率。     

KDYW120—75×6中开多级保温式稠油输送泵研制

针对油田稠油管线外输的工况需要,开发了KDYW120—75×6中开多级保温式稠油输送泵。该型泵叶轮采用偶数设计方案,全部叶轮轴向成对称分布,背对背安装;压出室设计为两个互成180°倒置的布局形式;采用中开式结构,无平衡盘、导叶等元件;泵体设置有保温夹套,可通入热介质,使泵整体达到保温的效果。经过油田3年多的连续运行,证明新型稠油输送泵可以满足输送稠油(粘度μ≤1000mPa·s)的需要。     

圆盘泵叶轮结构参数正交优化分析

针对圆盘泵叶轮结构特点,利用FLUENT系统建立圆盘泵流体动力学分析模型,针对部分结构特征参数实现参数化建模。以获得最大压升为目标,分别对影响圆盘泵最大压升的单因素及多因素组合进行分析。针对多因素制定5因素4水平正交试验表,并对16种结构分别进行流体动力学计算仿真,得到影响圆盘泵最大压升因素的主次顺序及优化方案。为圆盘泵的设计提供参考。     

多级离心泵动力楔防磨平衡盘的设计

针对多级离心泵易出现平衡盘与平衡盘座贴合而引起平衡盘及泵损坏的现象 ,设计出多级离心泵动力楔防磨平衡盘。其结构特点是 :当平衡盘向平衡盘座靠近时 ,动力楔可产生巨大的开启力 ,从而起到防止平衡盘与平衡盘座贴合的作用。经一段时间的运行试验 ,平衡盘工作正常 ,工作面无磨损和划痕 ;平衡管压力稳定 ,并由原来的 4 5 0～ 5 0 0kPa降到低于 4 0 0kPa ,实现了逆流泵送功能。该动力楔平衡盘不仅能延长平衡盘使用寿命 ,而且能减小平衡盘间隙泄漏量 ,节能降耗。     

高含气井用潜油电泵气体处理器研制

潜油电泵系统在较高含气井中工作时,经常发生气锁,严重影响泵的性能和寿命.为了使进入潜油电泵的井液达到要求的气液比,目前是使用油气分离器,但是其分离效果较差,使用范围受到限制.介绍了一种新型高含气井用潜油电泵气体处理器.设计了特殊结构的叶轮、导轮、盖板和轮毂,组成混流通道,将高含气的井液处理为含气量低且流动性能如单相流的井液,使得该气体处理器具有比普通潜油泵更高的携气能力.现场应用表明：该气体处理器可使潜油电泵机组在气液较高的油井中稳定运行,效果显著.     

双作用三直线电机往复泵运动特性研究

针对传统往复泵结构复杂,排量、压力波动大等缺点,提出了一种双作用三直线电机往复泵。介绍了该往复泵的工作原理,提出了直线电机采用特定的等加速-匀速-等减速运动规律和120°或60°的运动相位,能使该种往复泵理论上实现＂恒排量＂,讨论了2种运动相位时运动相位误差对往复泵排量波动的影响。研究结果表明,在给定相同运动规律和运动相位下,双作用三直线电机往复泵的排量不均匀度仅为单作用直线电机三缸往复泵的2/3;采用60°的运动相位时,双作用三直线电机往复泵的排量不均匀度仅为采用120°的运动相位时的3/4。计算表明,即使采用较低精度的控制系统,双作用三直线电机往复泵排量不均匀度也可以较容易地控制在5%以下,从而极大提高了往复泵的性能。