本文關(guān)鍵詞：用于水下油氣田生產(chǎn)控制系統(tǒng)的電液換向閥的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來在國家政策的大力支持下,海洋油氣鉆井設(shè)備不斷發(fā)展,對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)能力、可靠性、安全性及自動(dòng)化程度提出了更高的要求,電液換向閥作為水下生產(chǎn)設(shè)備的重要組成部分,承擔(dān)著保證水下油氣田安全運(yùn)行的責(zé)任。然而,我國海洋油氣勘探裝備的開發(fā)研究工作起步較晚,特別是深海生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的閥類元件,目前國內(nèi)尚無這方面的成熟產(chǎn)品,因此,深海電液換向閥的國產(chǎn)化研制已經(jīng)成為我國發(fā)展水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)程中必須解決的問題。針對(duì)這個(gè)問題,本文首先對(duì)電液換向閥進(jìn)行尺寸計(jì)算、詳細(xì)的受力分析以及性能計(jì)算,并對(duì)閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,建立該閥在開啟與關(guān)閉時(shí)的數(shù)學(xué)模型,在AMESim平臺(tái)上建立閥的結(jié)構(gòu)模型以及電液控制系統(tǒng),對(duì)電液換向閥的性能進(jìn)行仿真研究。其次,對(duì)電液換向閥整體的性能進(jìn)行研究之后,運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)先導(dǎo)閥以及主閥的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行分析。由于不同的出口壓力會(huì)導(dǎo)致閥的內(nèi)部流場(chǎng)發(fā)生相應(yīng)的變化,設(shè)定不同的出口邊界條件,研究流場(chǎng)內(nèi)部的壓力與速度分布關(guān)系,確定閥的最佳結(jié)構(gòu),為閥的加工制作奠定基礎(chǔ)。最后,確定閥的加工材料以及密封方式,由于閥的密封以及泄漏量大小是影響閥性能的關(guān)鍵因素,因此,根據(jù)閥的設(shè)計(jì)要求及使用環(huán)境,本文擬采用金屬密封方式來減小閥的泄漏,提高閥的密封性能。本文所做的研究對(duì)于水下油氣生產(chǎn)領(lǐng)域的專用換向閥的研制有一定的參考價(jià)值,對(duì)于該換向閥的國產(chǎn)化研制也有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】：水下生產(chǎn)控制系統(tǒng) 油氣領(lǐng)域 電液換向閥 動(dòng)態(tài)特性 流場(chǎng)分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE95;TH137.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 選題意義11-12
• 1.2 深海電液換向閥的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 深海電液換向閥國外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 深海電液換向閥國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 深海電液換向閥的性能要求及注意事項(xiàng)16-18
• 1.3.1 性能要求16-17
• 1.3.2 研制過程的注意事項(xiàng)17-18
• 1.4 本文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容18-20
• 1.4.1 研究目標(biāo)18-19
• 1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容19-20
• 第2章 電液換向閥的設(shè)計(jì)計(jì)算及數(shù)學(xué)建模20-39
• 2.1 電液換向閥的結(jié)構(gòu)原理20-21
• 2.1.1 電液換向閥的設(shè)計(jì)要求及基本參數(shù)20
• 2.1.2 電液換向閥的工作原理20-21
• 2.2 結(jié)構(gòu)形式的選擇21-29
• 2.2.1 先導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)形式的選擇21-25
• 2.2.2 電磁鐵的選擇25-26
• 2.2.3 主閥結(jié)構(gòu)形式的選擇26-28
• 2.2.4 電液換向閥整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-29
• 2.3 電液換向閥的設(shè)計(jì)計(jì)算29-33
• 2.3.1 電磁先導(dǎo)閥的計(jì)算29-31
• 2.3.2 液控主閥的計(jì)算31-33
• 2.4 電液換向閥的數(shù)學(xué)模型33-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 系統(tǒng)仿真39-50
• 3.1 系統(tǒng)仿真39-43
• 3.1.1 仿真軟件的介紹39-40
• 3.1.2 電液換向閥系統(tǒng)仿真模型40
• 3.1.3 電液控制系統(tǒng)模型的搭建40-43
• 3.2 閥的開啟性能分析43-44
• 3.2.1 主閥開啟位移的分析43-44
• 3.2.2 電磁先導(dǎo)閥的開啟位移分析44
• 3.3 閥的壓力性能分析44-49
• 3.3.1 電磁先導(dǎo)閥工作口壓力的確定44-45
• 3.3.2 主閥入口壓力分析45-46
• 3.3.3 先導(dǎo)閥的入口壓力分析46-47
• 3.3.4 主閥換向性能分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 電液換向閥的流場(chǎng)數(shù)值模擬50-65
• 4.1 軟件基本結(jié)構(gòu)50-52
• 4.2 流場(chǎng)仿真中的基本方程52-54
• 4.2.1 流動(dòng)模型的選擇52
• 4.2.2 不可壓縮湍流的基本方程52-54
• 4.3 先導(dǎo)閥內(nèi)的流場(chǎng)數(shù)值模擬與分析54-59
• 4.3.1 建立計(jì)算模型54
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件54-55
• 4.3.3 仿真結(jié)果與分析55-59
• 4.4 主閥內(nèi)的流場(chǎng)數(shù)值模擬與分析59-64
• 4.4.1 計(jì)算模型的建立59-60
• 4.4.2 網(wǎng)格模型及邊界條件60
• 4.4.3 仿真結(jié)果與分析60-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 電液換向閥的關(guān)鍵技術(shù)65-76
• 5.1 密封65-68
• 5.1.1 金屬密封65-67
• 5.1.2 金屬密封的密封機(jī)理及密封過程67-68
• 5.2 氣蝕磨損68-72
• 5.2.1 氣蝕現(xiàn)象68-70
• 5.2.2 氣蝕磨損的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展70-71
• 5.2.3 防止氣蝕發(fā)生的措施71-72
• 5.3 材料72-75
• 5.3.1 耐蝕合金72-73
• 5.3.2 工程陶瓷73-75
• 5.3.3 工程塑料75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果80-81
• 致謝81-82
• 作者簡(jiǎn)介82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：279539