涡轮钻具涡轮扭曲叶片造型设计与研究

考虑涡轮流道径向不同圆柱层液体至轴线距离对液体质点的运动速度以及与叶片间相互作用的影响,建立了一种简化的涡轮液流模型,并对涡轮轴流系数和环流系数进行了适当修正,设计了一种扭曲叶片涡轮。采用数值模拟的方法,对比分析了扭曲叶片涡轮和直叶片涡轮的水力性能,验证了该设计方法的可行性。结果表明:扭曲叶片涡轮较直叶片涡轮,在压降减小39.6%时,转化扭矩降低19.4%,效率提高10.5%,并且其综合水力性能得到了提升。相关研究为扭曲叶片涡轮的设计提供了理论依据,对实际工程具有一定的参考价值。     

高层建筑施工中工序立体穿插优化

通过对建筑施工场地平面的合理布局、机械设备的合理选用等,可实现对建筑施工工序的立体穿插.就高层建筑的施工工序中的立体穿插思路及难易点来进行分析和探讨,结果表明:采用立体穿插可大幅节省人力、物力、财力等,可为类似工程提供借鉴.     

基于随机森林算法的井下原油含水率软测量方法

井筒产出液实时测量是获得井下产液信息的关键步骤,是实现智能井的重要前提,但由于井下环境的复杂性,油水混合物状态本身的不确定性,缺少较好的方法能在井下较好地完成产出液各成分含量的计量。针对井下油、水两相混合计量的问题,提出了一种结合机器学习算法的井下原油含水率软测量方法。结合采油工程需要,可将原油含水率以10%的间隔划分成11个类别,将不同原油含水率对应的物理属性作为测量对象,利用随机森林算法对已知样本进行学习分类,得到原油物理属性与含水率之间的关系,进而实现对原油含水率的测量。最后,通过设计的室内实验,对提出的软测量方法进行了验证,结果表明利用该方法预测原油含水率,得到的结果与实验值一致,可以初步满足工程对井下原油含水率测量的需求,为井下测量提供一了种新的思路。     

铸造涡轮叶片叶型优化设计研究

从满足相同设计工况和降低涡轮叶片铸造难度角度,选取更适于铸造的叶型,确定影响叶片叶型的4个几何参数,即前缘楔角Φ_1、后缘楔角Φ_2、前缘半径r_1和后缘半径r_2。推导优化目标与4个叶片几何参数之间的隐式函数关系,建立基于MATLAB的涡轮叶片叶型优化数学模型,确定了易于铸造的涡轮叶片叶型的优化设计。对优化叶片进行水力性能和结构强度数值模拟分析,结果验证了该优化方法的可行性。     

新型射流振荡器工作原理与试验研究

设计了一种新型射流振荡器,该振荡器中没有运动件,没有温度限制,不与井下化学物质反应,寿命长,适应性好。通过FLUENT软件进行仿真,得到流体在流道中流速及压力变化过程,证明了其工作原理的可行性,并得到了新型射流振荡器压降和轴向力数值变化曲线。仿真计算与现场试验进行对比,验证了仿真结果的正确性。研究为射流振荡器的数值计算提供了方法和依据,同时也为进一步研究射流振荡器的结构参数和理论分析打下基础,为射流振荡器的设计提供理论支持。     

组合轴承复合圈的设计与仿真分析

为实现高造斜率井眼轨迹控制工具中主轴在旋转的同时可以弯曲,采用一个调心滚子轴承、两个推力调心轴承和轴承复合圈组成的特殊组合轴承结构,组合轴承中复合圈是保证轴承正常工作的关键部件之一,采用仿真方法探究这种新形式组合轴承的使用性能。首先进行复合圈的设计,确定其尺寸参数和材料性质,然后通过COMSOL Multiphysics仿真分析多组不同尺寸参数的复合圈承载情况,并进行对比优化,设计出承载能力满足条件的复合圈尺寸;最后对组合轴承的整体模型进行了分析校核,得出轴承整体受载情况,验证设计的轴承复合圈满足组合轴承使用要求。     

涡轮转子外圈轮缘对涡轮钻具性能的影响

为了分析涡轮转子的外圈轮缘对涡轮钻具性能的影响,基于水力驱动涡轮引鞋工具的设计,设计了有、无外圈轮缘两种不同结构的涡轮转子,从理论上初步分析了其水力性能的不同,并利用数值模拟的方法,验证了理论分析的正确性。经对比分析发现,在最高效率点处有外圈轮缘涡轮转子的转化扭矩、压降和转化效率均大于无外圈轮缘涡轮转子,并且转化扭矩增大20.1%,压降升高8.7%,转化效率提高10.4%。相关研究对实际工程具有一定的指导意义。