往复式油气混输泵组合阀流场非定常仿真分析

建立了往复式油气混输泵组合阀简化后的二维轴对称维流场几何模型。根据泵速、活塞行程和活塞直径等工作参数,给定阀的边界条件,采用标准的k-ε湍流模型、动网格技术以及UDF用户自定义程序,对介质不同气液比下组合阀的启闭过程进行了非定常数值仿真。获得了组合阀开启、关闭过程中阀芯表面压力分布、阀隙流速、瞬态液动力与介质气液比、阀开启高度之间的定量关系。结果表明:阀芯开启高度一定时,介质气液比越大瞬态液动力越小;介质气液比一定时,随着阀芯开启高度的增大瞬态液动力减小。     

新型油气混输泵出口球阀滞后角的计算与分析

依据工程热力学与几何学相关知识,推导并建立了阀球密度、气液比与新型油气混输泵出口球阀滞后角之间的数学方程式,并对方程式进行了讨论。通过理论计算得到了不同工况时出口球阀的滞后角及不同阀球材质球阀的开启滞后角。由计算结果可得,气液比对滞后角影响较大,且两者为正比例关系,比例系数由泵的泵进出口压力、转子尺寸、阀球密度、气体介质的比热比、球阀尺寸确定。由计算得到了阀球密度对滞后角的影响规律,滞后角随阀球密度的增加而增加,但阀球密度对滞后角的影响较小。研究球阀滞后角的变化规律对改善球阀特性具有重要意义,滞后角方程式为该泵球阀的实验研究提供理论参考。     

往复式油气混输泵输入功率的计算与分析

以往复式油气混输泵为例,研究了气液两相工况下往复泵输入功率变化规律,通过分析其工作原理,结合组合阀排出阀芯开启压力平衡方程和油气两相绝热内压缩过程方程,推导出了输入功率的计算公式.通过实例计算,得到了不同内压缩比、不同气液比工况下三缸双作用往复式油气混输泵的输入功率.结果表明：随着介质初始气液比的增大,泵的输入功率减小;当介质初始气液比β0＜0.5时,输入功率随着内压缩比的增大而增大,β0＞0.5时,输入功率随着内压缩比的增大而减小.     

往复式混输泵余隙容积对排出特性影响分析

为了研究余隙容积对往复式混输泵液力端排出特性的影响,根据活塞运动规律和泵阀运动微分方程,运用动网格生成技术更新流体区域变形后的网格,对往复式混输泵的排出过程进行三维动态数值模拟。通过数值计算,得到了排出过程各个时刻流场的变化情况,探讨了余隙容积对腔内升压、瞬时流量和排出阀开启滞后角的影响。结果表明,在气液混合介质工况下,余隙容积的存在延长了内压缩过程,造成升压过程滞后、介质排出过程集中于压缩行程后半段和排出阀开启滞后角增大的不利影响,因此在设计、制造中应尽可能减小余隙容积。     

油气混输泵静叶内部流场分析及优化设计

针对某一典型的油气混输泵,以设计工况下泵的增压和效率提升为优化目标,设计了不同进口安放角的静叶,基于FLUENT软件,采用RNG k-ε模型、SIMPLEC算法对装配不同静叶的单级油气混输泵模型进行数值模拟,得出静叶区域内的压力分布,并分析出不同含气率下不同进口安放角的静叶叶型和混输泵增压及效率之间的关系。结果表明:随着静叶进口安放角的增大,混输泵的增压能力和气液混合能力呈现出先增大后减小的趋势,叶片背面产生低速脱流区的起始点逐渐向进口方向移动;较小的进口安放角使得动静叶交界处流速和压力的不均匀性增加。研究结果对混输泵静叶设计及优化提供了理论参考依据。     

内压缩转子式油气混输泵输入功率的计算与分析

通过分析内压缩转子式油气混输泵工作原理及其内压缩过程,得出了转子泵输入功率P、附加输入功率Ps及其无内压缩过程泵输入功率Pt的理论计算公式,并且通过实例计算分析得出不同内压缩比λ(分别改变吸入压力p1和排出压力pd)和气液比τ对该新型内压缩转子式油气混输泵P、Ps/P及(Pt-P)/Pt的影响规律。当λ一定时,随着τ的增大,P减小,Ps/P和(Pt-P)/Pt增大;改变λ时,P与λ的关系较复杂,Ps/P始终随着λ的增大而减小,(Pt-P)/Pt随着λ的增大而增大,改变p1时,P变化地更快,而改变pd时,Ps/P变地更快,改变p1和pd对(Pt-P)/Pt的影响不大;当τ趋近于1.0时,即纯气工况条件下,P、Ps/P、(Pt-P)/Pt都会发生突变。     

含气率对往复式油气混输泵排出性能影响

为了研究含气率对往复式油气混输泵排出性能的影响及转速、含气率、流量的相互关系,基于标准k-ε湍流模型和混合多相流模型,采用计算流体力学软件中的动网格技术和用户自定义函数,在介质含气率不同时对混输泵的排出过程进行三维动态仿真模拟。结果表明:介质增压速度、最大流量、平均流量与含气率成反比。根据转速、含气率、流量关系曲线调节转速,使泵的流量与抽油机流量相匹配,为往复式油气混输泵性能参数的选择及现场应用提供数据参考。     

容积式油气混输泵的试验研究

介绍YQB型油气混输泵的结构特点,分析油气混输泵的压力变化,提出了适用于该种泵的不稳定伯努利方程,提出油气混输泵的设计方法.     

双螺杆油气多相流混输泵回流分析

对双螺杆油气多相流混输泵的基元容积及其回流通道进行了详细地几何解析,并建立了回流通道的两相回流模型,对基元容积间的两相回流进行了动态模拟。     

液环混输泵的试验研究

介绍了对液环混输泵所作的大量试验研究工作情况,如利用现有的水环泵及自行研制的液环混输泵进行的空气和水、石油及天然气的混输试验,揭示了它们的特性曲线,并对其结果进行了分析。     

往复泵阀运动规律的研究

指出了往复泵阀运动规律推导过程及定义阀开启滞后角、滞后升高存在的问题．分析了产生问题的原因。对往复泵考虑魏斯特法尔现象时阀的运动进行了研究，得到阀的升程、速度、加速度运动规律，魏斯特法尔现象影响阀关闭时的滞后升高，但不影响阀开启滞后角。     

往复泵气液均相流有效功率计算方法的研究

根据往复泵的理论循环指示图，分别建立了气体按等温过程和多变过程压缩和膨胀时，气液均相流往复泵有效功率与有效扬程的计算公式。同时根据气液均相流能量平衡方程，建立了气液均相流往复泵有效功率与有效扬程的计算公式。两种方法所建立的有效功率与有效扬程的计算公式完全相同。分析结果表明，在气液均相流条件下，往复泵的有效功率由两部分组成：一是对液体作功所消耗的功率；二是对气体作功所消耗的功率，这部分功率取决于气体的压缩与膨胀过程。     

往复泵泵阀故障的细化谱诊断法

往复泵泵阀振动信号的常规频谱分析,由于故障特征信息往往被淹没于强大的噪声以及相邻部件的干扰而使诊断精度大打折扣.研究了泵阀振动波形的规律和提取规则,并提出了特征波形的细化谱分析.通过模拟试验建立了正常泵阀和故障泵阀的细化谱,再经故障验证试验表明了泵阀故障细化谱诊断法的有效性.     

三缸往复泵阀的故障多参数联合诊断方法的研究

针对往复泵运行的实际状况,分析提取了幅值域的四个参数,以及小波包分解重构后能量的分布特征,联合后构造了故障特征向量,可以明显提高故障诊断的准确率。     

往复泵阀组件司太立合金的焊接工艺确定

针对往复泵阀组件密封面司太立合金堆焊的技术要求,通过工艺试验,确定了合理的工艺,达到了阀组件的性能要求。