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.     

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。     

往复式油气混输泵组合阀滞后角的研究

针对实际组合阀的结构特点,结合相关工作参数,推导出了往复式油气混输泵组合阀滞后角的计算公式,得到了不同气液比下组合阀的滞后角.采用FLUENT软件中的VOF多相流模型及动态分层动网格模型,结合UDF将运动边界定义为活塞运动,对6组不同气液比下的组合阀滞后角进行了数值模拟,与理论计算结果比较,相当吻合.结果表明,往复泵输送油气两相介质时组合阀滞后角远远大于介质为纯液态的工况;随着介质气液比的增大,组合阀的滞后角不断增大.该研究可为往复式油气混输泵阀的设计计算提供一定的理论基础.     

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。     

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.     

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。     

单螺杆式油气混输泵在油田开采中的应用

在石油开采的油井生产环节,为了实现降低井口回压、增加原油产量和提高油田开发效益,必须采用油气多相混输泵对油气等多相混合介质进行增压输送。单螺杆式油气混输泵可以用于输送含有气、液和固体颗粒的多相介质,并可在短时间内输送纯气体介质,实现多相混输的目标。在油田混输系统的设计中,对混合介质和单螺杆式油气混输泵的特点进行了分析,为系统的安全、可靠运行提供了有效参考。     

塔河油田双螺杆油气混输泵机械密封选型分析

机械密封是双螺杆油气混输泵防止输送介质向外泄漏,保证其安全可靠运行的关键部件。由于塔河油田12区油气混输站输送的原油中含气量高、含硫化氢(H_2S)毒性气体,本文根据机械密封结构与工作原理,结合输送介质特性,考虑输送介质含气量高、含硫化氢(H_2S)毒性气体对机械密封的影响,分析对比了单端面密封、无压双重密封与有压双重密封等3种常用机械密封及其冲洗方案的特点,为双螺杆油气混输泵选择了合理的机械密封型式及冲洗冷却系统,确保了双螺杆混输泵的安全可靠运行。     

滚动转子式压缩机泵体输入功率的计算

在确立的假设条件下,对叶片、滚套、曲轴等滚动转子式压缩机各关键运动部件进行了动力学分析,得出了压缩机泵体的输入功率表达式。为压缩机设计提供了理论基础。     

往复泵多相流有效功率计算方法的研究

根据往复泵的循环指示图建立了计算多相流往复泵有效功率的新方法,当往复泵所输送的流体为气液两相混合液时,往复泵的有效功率由两部分组成;一是对液体做功所消耗的功率;二是对气体作功所消耗的功率。     

双螺杆多相混输泵转子变形的理论研究

双螺杆混输泵在输送高含气率介质时,泵内温升对泵内转子间隙造成影响,进而影响泵的容积效率,在极端情况下,甚至会造成转子卡死以及混输泵的损坏。本文建立转子模型对高含气率下双螺杆混输泵转子的热变形和力变形规律进行研究,结果表明转子的热变形是转子变形的主要因素,螺杆转子的变形量会随着介质含气率的增加而增加,当含气率大于90%后,变形量显著增大,当含气率为99%时,径向最大变形量发生在出口端面的齿顶,轴向最大变形量发生在螺杆转子的吸入口侧轴的右端面上。通过分析变形对各间隙的影响后发现,齿根间隙变化最大,其次是齿顶间隙,而齿侧间隙几乎不发生变化。     

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。     

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。     

新型涡旋式多相泵气液增压过程研究与设计理论

提出一种新型涡旋式气液多相混输泵,通过构建变啮合间隙涡旋齿型线,使其所形成的压缩腔存在一条通向排出口方向的内泄漏卸压通道,其增压过程如下:气液介质随着压缩腔容积的减小而压力升高,同时部分介质通过卸压通道被推入到排出口,防止因液相不可压缩而易出现的压缩腔内压力骤增问题。建立涡旋式多相泵的几何理论和工作中带有内泄漏的气液增压过程数学模型,求解得到增压过程中气液状态参数的变化规律。对其工作过程中带有移动边界和气液混合增压的粘性非定常流动进行数值模拟,得到各个工作腔内的速度场和压力场分布,分析含气率、压缩腔容积变化率和啮合间隙等因素对增压过程的影响,形成了新型涡旋式多相泵的设计理论。     

叶片泵输入水力功率探讨

简述了叶片泵有关输入水力功率方面的欠缺,并分析了现行理论运用动量矩定理的过程中存在疑点。指出输入水力功率与输出功率的本质区别,阐明了旋转叶轮内的非定常流、非惯性系等特性,初步提出了输入水力功率由两种分功率合成新构思,且第一种分功率随流量增大而增大,第二种分功率随流量增大而减小,从而合理解释离心泵、混流泵、轴流泵的输入功率曲线分别呈上升、基本水平、下降的规律。     

多级油气混输泵轴向间隙变化对其性能的影响

以自主研发的YQH-100型多级油气混输泵为研究对象,采用Mixture模型,选用标准k-ε湍流模型,速度压力耦合采用simplic算法,对混输泵3种不同轴向间隙下,分别在0,10%,30%,50%,70%共5种含气率情况下进行了数值模拟。得到了耦合面上的压力分布云图,绘制了不同间隙变化下混输泵扬程、效率随含气率变化的曲线。结果表明间隙呈递增趋势变化下的扬程、效率都高于其他两组。     

新月形内齿轮泵空化流场仿真分析

实际液压系统工作条件一直处于动态演变过程。为了分析变工况后新月形内齿轮泵空化流场的演进规律,提出了一种分布式参数模型,该模型利用动网格技术及两相流模型相结合来模拟齿轮泵中含气油液的流动状况。根据因子水平表及正交表性质设计了正交试验方案,在此基础上计算了不同试验对应的三维内流道模型并获得了流场特性及空化演进规律。结果表明:该类型齿轮泵中无明显困油区域,转子区是整个泵内压力最高也是最低的区域;转速一定时,油温对最低压力的影响最大,含气量次之,工作压力的影响可忽略;啮合区中的空化演进规律最为明显,气相整体呈现出先均匀分布,再分散集中,最后又均衡分布的变化规律;压力演变是气相发生运移的根本原因。     

循环式空气源热泵热水机最大输入功率的试验方法研究

依据热泵热水机的相关产品标准,提出了循环式空气源热泵热水机最大输入功率的3种试验方法,并通过相应试验进行验证分析,找到了一种准确可靠的试验方法。