离心泵叶轮轴面流道设计的一种新方法

提出了一种设计离心泵叶轮轴面流道的新方法。在确定叶轮后盖板的轴面流道曲线后，从过流断面积Ｆ沿流道中线Ｌ线性变化出发，推导出前盖板曲线的离散迭代公式。实例表明，该方法比圆弧－直线的前盖板轴面曲线的Ｆ－Ｌ曲更接近于直线，即流道变化更均匀。此外，旨出了误差的大小和产生原因。     

离心泵叶轮轴面液流过流断面面积数学模型的建立

从理论上建立了离心泵叶轮轴面液流过流断面的数学模型，得出了比较精确的计算公式。该模型克服了离心泵常规设计中作图法而产生较大误差的缺点，为离心泵的设计提供了有效的方法。     

离心泵叶轮轴向旋涡流的PIV测量

采用先进的粒子图像测速(PIV)系统对普通叶轮改型设计后的有机玻璃叶轮内部流场进行无接触测量,获得轴向旋涡流绝对速度矢量图及原始数据。通过MATLAB语言进行数据处理并绘制出相对速度大小分布及矢量图,分析并归纳总结出轴向旋涡流相对速度大小、方向在不同半径处的分布规律以及在工作面、背面上的变化趋势。所得叶轮轴向旋涡流动规律完善了离心泵叶轮内部流场结构,研究结果为轴向旋涡流的数值计算提供了依据。     

椭圆封头几何形状讨论及展开面积计算

根据回转壳体的基本概念，推导了椭圆封头的近似椭圆壳部分的中面母线方程，据此推导计算了椭圆封头的展开面积及展开圆直径，并根据椭圆壳几何形状推导的结果与经验公式所得结果进行了比较，给出了有关图表及计算程序，可供制造单位参考使用。     

输送粘油时叶轮几何参数对离心泵性能的影响

试验研究了以叶片数及叶片出口角为代表的叶轮几何参数对离心泵输送粘性油性能的影响。在离心泵试验台架上,测量了输送不同粘度油品时不同叶片数及叶片出口角叶轮的外特性;对比了在泵送不同粘度介质时叶片数及叶片出口角对离心泵性能的影响程度。试验表明,叶片数与叶片出口角对离心泵性能的影响程度随输送油品粘度范围的不同而改变。分析可知,输送油品运动粘度低于１００×１０－６ｍ２／ｓ时,增大叶片出口角,能有效提高泵的输送能力;输送高粘油时,宜采用少叶片数叶轮。三叶片叶轮能在较大范围内延缓粘性对离心泵性能的影响。     

分段压裂球座材料及流道优化研究

鉴于压裂滑套球座在水平井裸眼分段压裂工艺中的重要性,从化学成分、金相组织及性能等方面优选了具有可钻性强、满足工艺要求的QT5-A型球墨铸铁球座材料,提出了一种锥面锥段+球面密封的复合球座流道结构。通过数值分析的方法分析了球面密封结构与锥面锥角对球座耐冲蚀性能的影响。分析结果表明,无论有无球面密封,密封面的冲蚀都不可能避免;对于球面密封球座结构虽然后半部分局部冲蚀严重,但由于前半部分避开了砂粒的冲击导致冲蚀速率极低,从而保障了整体密封效果。因此,具有球面密封结构的压裂球座流道结构具有更高的耐冲蚀性能。最后建议不进行表面强化处理时球座优化的流道结构采用22°锥角+球面密封结构,22°或30°锥角时都可以通过表面处理来提高球弧密封面的抗冲蚀性。     

离心泵叶轮三元设计的计算基础及应用

对离心泵叶轮采用射流-尾流模型,对于射流区,给出了有限元计算列式,对于尾流区,给出了各参数的计算公式,将上述研究应角于实泵设计。试验结果表明,同传统的设计方法相比,尾流区明显减小,泵效显著提高。     

天然气管道压缩机叶轮冲蚀磨损数值计算及优化

为了研究天然气管道压缩机叶轮磨损问题,揭示压缩机允许安全运行的颗粒物类型及其粒径,识别影响磨损严重程度的条件,基于ANSYS CFX软件中的Tabakoff和Grant的侵蚀模型,对压缩机内部流场进行了气固两相流数值模拟,着重开展了不同固体颗粒粒径对叶轮叶片冲蚀的数值模拟计算。模拟计算结果表明,粒径越大,对叶轮叶片冲蚀磨损越严重;当颗粒粒径保持不变时,颗粒密度越高,对叶轮叶片的摩擦力也就越强。根据模拟计算结果对叶片厚度进行了优化,兼顾了叶轮气动性能和耐冲刷的能力。研究成果对天然气管道压缩机乃至管道系统的安全稳定运行具有现实指导意义。     

双摆增程式抽油机的几何尺寸计算及运动分析

双摆增程式抽油机是利用链条行程为摆轮行程两倍的原理实现增程的。与其他类型的长冲程抽油机相比，这种抽油机具有整机重量轻、高度低、稳定性好等优点。给出了双摆增程式抽油机的几何尺寸计算公式。根据四连杆机构和滑轮组机构的特点和运动原理，对双摆机进行了运动分析；导出了四连杆机构的角速度和角加速度、悬点速度和悬点加速度的计算公式及光杆冲程的计算公式。指出若能克服链条寿命低这一缺点，这种抽油机将会有较大发展。     

改进Voronoi图在计算油气储量参数中的优化

储量参数的选取方法直接影响油气储量评估结果的精确度。井点面积权衡法以三角剖分为基础,是计算储量参数平均值的重要方法。基于Delaunay三角剖分构建Voronoi图计算单井控制面积的方法,在钝角三角形中存在＂真空＂面积,影响了储量参数的计算;改进Voronoi图计算单井控制面积的算法,克服了＂真空＂面积的存在,提高了计算结果的可信度;针对不同的储量参数,在改进Voronoi图计算单井控制面积的基础上,采用井点面积权衡法、岩石体积权衡法和孔隙度体积权衡法模型,符合油气区域立体空间特征,为储量计算提供更可靠的储量参数。     

水平井底水油藏产能计算及参数优化研究

在一些油藏采油过程中,油藏中存在底水锥进现象,使得油藏的开采存在一定难度,因此.为了抑制底水油藏中的这种现象,油田工作者进行了许多研究,一些方法抑制了底水的上窜。根据镜像法原理推导了水平井底水油藏井网产量公式,并且讨论了底水油藏水平井长度优化参数,以有利于底水驱油藏水平井生产预测研究。推导结果表明,水平井产能及见水时间主要受水平井长度、水平井位置和油层各向异性的影响。     

钻井液流变参数计算软件的开发及流变模式的优化

钻井液流变模式的优化和流变参数的准确计算是钻井液优化设计的前提.利用回归分析的数学方法开发了钻井液流变参数的计算软件,它能对各种流变模式下的流变参数进行数据处理,自动生成各流变模式的流变曲线,并结合实际数据对各流变模式进行比较和分析,从而实现流变模式优选.赫-巴流变模式的三个参数(τHB,K,n)不但能较好地反映钻井液的流变性而且具有明确含义,能较好地描述钻井液在低、中、高剪切速率下的流变行为,因此认为赫谢尔-巴尔克莱模式在一定条件下能够更准确地描述钻井液流变特性.