单级双吸双层蜗壳离心泵变工况运行特性研究

为研究双层蜗壳离心泵变工况运行时的泵内流动特性,应用计算流体动力学技术对模型泵内部的流场进行数值模拟,并对设计工况和非设计工况下的压力等值线图和速度等值线图进行分析。结果表明,设计工况下泵内压力速度分布较均匀,流动轴对称性较好;小流量工况下靠近隔舌附近和蜗壳隔板始端附近叶轮内的压力和速度分布不均匀性增加,轴对称性变差;大流量工况下,叶轮内和叶轮周围蜗壳内流动对称性相对于小流量工况下的情况好,但隔板外侧压力和速度分布不均匀,会使流动损失增大。     

离心泵蜗壳内的流动模型及水力损失分析

在三元流动的基础上，依据离心泵蜗壳的结构特点，对蜗壳内设计及非设计工况下的流动予以分析，提出了蜗壳内速度、压力的计算方法及蜗壳内损失计算模型。     

利用LDV测量离心蜗壳流道内速度场的校核

介绍了利用激光多普勒测速仪 (LDV)测量离心泵蜗壳流道内部速度场时的速度与流量两种校核方法。说明当蜗壳内的液流速度较高时 ,测量结果较精确 ;当蜗壳内的液流速度较低时 ,测量结果相对误差较大。为此 ,在选择示踪粒子时 ,应尽量减小示踪粒子的直径 ,并使其密度与待测液体密度相当。提出了先采用速度校核法初步确定流道内的速度 ,再选定相应速度下的滤波值与频移值范围 ,最后利用LDV精确测量离心蜗壳流道的内部速度场的测试方法。     

离心泵内部非定常速度场数值研究

在设计工况下利用Fluent滑移网格技术对离心泵进行整机非定常流动数值计算,分析蜗壳和叶轮流道内非定常流动的规律。结果表明,离心泵内部流动的非对称特性和非定常特性明显;叶轮各流道内的流量和流速差别显著;叶轮流道出口的"射流-尾迹"结构沿蜗壳周向而变化;蜗壳中部截面和出口截面上流动规律类似,周向和径向速度随叶轮的旋转而波动,两截面上的流动现象归结为蜗壳和哥氏力的共同作用。     

多级离心泵内动静干扰流场的数值模拟

为了分析离心泵内动静干扰作用和压力脉动特性,基于Fluent软件并运用滑移网格技术求解了三维非稳态Navier-Stokes方程和标准的κ-ε湍流方程,并对内部流场进行了多工况非定常数值模拟。计算得出了离心泵的性能曲线,还得到了内部的压力和速度分布以及在不同流量下的压力脉动时域和频谱特性。计算结果表明,叶轮出流因受到导叶叶片头部的阻挡干扰,导致局部流体出现涡流;各工况下离心泵内压力脉动呈明显的周期性变化规律;叶轮与导叶间动静耦合处的压力脉动主要受叶频的影响,叶频是流道内压力脉动的主频;不同流量下主频相同,但主频振幅稍有不同;旋转叶轮与静止导叶间的动静耦合作用是压力脉动的主要来源。     

基于输油气场站高比转数离心泵设计优化研究

针对输油气场站高比转数离心泵的运行特性,基于N-S方程和标准k-ε模型,对比转数ns为177的离心泵进行定常数值模拟,得出压力场、速度场及湍流强度的等值线分布云图,分析了叶轮及蜗壳内部流场的分布规律,研究结果表明:叶轮及蜗壳内的流场呈非均匀分布;在泵出口靠近蜗壳的上侧产生明显的回流,可为高比转数离心泵性能的改进及优化提供科学的依据,达到优化设计、节能降耗目的。     

变流量工况下离心泵内部流场数值模拟分析

利用工程上普遍采用的κ-ε两方程模型和SIMPLE算法,对变流量工况下的离心泵内部流场进行了数值模拟分析,得出了离心泵在不同流量工况下的压力场和速度场分布图,在对变流量工况下的内部流场进行分析比较后认为,泵在靠近额定工况下运行时,流动最为稳定,应确保泵在额定工况下运行。     

螺旋轴流式气液混输泵蜗壳的实验研究

蜗壳是螺旋轴流式气液混输泵的重要部件。在低速和高速工况下 ,对石油大学 (北京 )设计的这种混输泵的蜗壳 ,分别进行了泵外特性和蜗壳压力测量 ,以及蜗壳内气液两相流动情况分析的实验研究。实验结果表明 ,蜗壳能适应低速工况下纯液和气液混输的需要 ,设计流量下的运行效率较高 ;在高速工况下 ,蜗壳产生较大的水力损失 ,表明蜗壳尺寸偏小 ,不能适应高速运行工况 ,应设计较大尺寸的蜗壳。混输泵蜗壳和普通泵蜗壳在作用和设计上存在较大差别     

叶片包角对中比转速泵流场及水力振动的影响分析

以1台比转速为103的中比转速离心泵为例进行了叶片包角对离心泵水力振动影响的分析,分别采取116°、122°和128°的叶片包角进行不同工况下离心泵外特征的研究.通过电脑模拟仿真分别测定了3种情况下叶轮流道、蜗壳流道内监测点的压力脉动特性,并绘制了压力脉动频域分布图,最终得出以下结论:中比转速离心泵的最佳叶片包角为12...     

混砂车吸入排出性能研究

混砂车的吸入、排出流量以及排出压力取决于压裂车的使用需求。以大排量混砂车为例,分析了吸入和排出离心泵的性能以及外部接口管汇对其性能的影响,并通过试验验证了离心泵在不同工况下的排量和功率需求。试验结果认为,混砂车吸入离心泵的选择应在满足排量的情况下考虑泵效;混砂车排出离心泵的选择应首先达到混砂车实际排量要求,然后在满足高泵效的前提下判断离心泵的工作压力是否包含混砂车工况压力;不同施工排量下混砂车吸入和排出管线接口数量不同。     

离心泵流量在油田生产实际中的确定

根据离心泵在工作时的电流I及压力p,利用H-Q离心泵的性能曲线法、理论计算法或容积法,可以简便快捷地确定离心泵的流量,为油田合理安排生产提供科学依据。     

基于内流场数值模拟的高速磁力泵性能研究

为了进一步研究高速磁力泵的性能,采用Fluent软件对高速磁力泵内部三维湍流进行数值模拟,求出叶轮和蜗壳内部的速度场和压力场分布,计算出泵的扬程、叶轮内损失、蜗壳内损失、圆盘损失、泄漏损失及机组效率,并将计算结果与试验数值进行对比。结果表明,高速磁力泵内部流道中绝对速度、相对速度和总压的分布欠均匀,轴面漩涡较明显;Fluent软件模拟计算的泵扬程和机组效率与试验测量值接近,模拟值具有较高的精度。     

离心式井下增压装置的系统设计

针对目前国内外超高压射流钻井技术采用柱塞式增压器普遍存在寿命短、工作可靠性差的问题,提出离心式井下增压装置的结构设计方案。这种增压装置由动力单元(涡轮动力机)、固液分离单元、增压单元(离心泵)和流道短节单元组成,通过钻井液驱动涡轮动力机旋转,并带动固液分离装置和离心泵高速旋转,使部分钻井液增压,达到提高射流压力和速度的目的。现场试验证明,这种离心式井下增压装置可使钻井液在井底的压力达到30MPa。     

蜗壳式旋风分离器环形空间流场的研究

流场测量表明蜗壳式旋风分离器环形空间的速度场和静压场是非轴对称的 ,存在着切向速度的增高区 (0～ 1 80°,以入口处为 0°)和降低区 (1 80～ 360°)及相对应的静压分布降压区和增压区。在升气管管壁表面附近存在有低速的“滞流层”。蜗壳式旋风分离器环形空间的这种流场分布对颗粒在环形空间的运动过程和旋风分离器性能有重要影响。     

不同形状叶轮对潜油离心泵内数值流场的影响

对具有不同形状叶轮的潜油离心泵进行数值流场分析和研究,在Pro/E中建立三维几何模型,将模型转入GAMBIT进行网格划分,再利用Fluent软件模拟2种不同形状离心泵叶轮的三维流动。结果显示出离心泵内的压力场、速度场和湍流强度等情况,对比了不同形状叶轮对潜油离心泵内数值流场的影响,为其设计选型及改良提供了可靠依据。     

DWSB—150砂泵的研制

用于输送含砂钻井液的DWSB—150砂泵,采用闭式叶轮和梯形断面蜗壳,叶轮与蜗壳隔舌间隙为14mm。新型微调机构可以随时调整泵的间隙,弥补加工和安装的累积误差。轴端采用动力密封结构,最大密封压力373.63kPa。泵轴悬臂短,刚性好,适用于恶劣的钻井工况。     

NMP萃取精馏系统塔底泵汽蚀问题的研究与应用

针对NMP萃取精馏系统中塔底泵多次发生故障影响正常生产的问题,对泵解体发现叶轮和蜗壳上面有蜂窝状麻点等汽蚀痕迹,在汽蚀机理分析的基础上,通过查找现场参数,利用HYSYS工艺模拟软件和汽蚀余量计算软件计算,由离心泵的运转特性与汽蚀关系图知,当泵实际流量超过额定流量临界工作点时,泵进入汽蚀区发生生产事实上的气蚀。现场通过更换塔底泵和降低入口流体温度的措施,运转至今未发生汽蚀现象。