發(fā)布時間：2020-10-26 23:28

　　 隨著世界石油儲量的不斷減少,而石油需求的不斷增加,世界經(jīng)濟(jì)對石油天然氣等基礎(chǔ)能源的依賴更加強(qiáng)烈。油氣集輸以成本較低,開發(fā)周期短,油氣采用率高,受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。多相泵作為油田中多相輸送的主要動力設(shè)備,以結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運(yùn)行穩(wěn)定,操作方便,適應(yīng)范圍廣,越來越受到人們的重視,成為當(dāng)前多相輸送研究的熱點。 復(fù)合式靜葉的作用是消除液體的環(huán)量,轉(zhuǎn)換速度能為壓力能。由于此多相泵為多級泵,應(yīng)保證出流流體均勻地進(jìn)入下一級葉輪。同時對于氣液兩相泵,應(yīng)盡量避免在動葉部分產(chǎn)生氣液分離,而在靜葉中盡量縮減分離,使氣液盡可能地混合。復(fù)合式靜葉的設(shè)計直接影響多相泵中流體的流動穩(wěn)定性以及該泵的效率,因此對復(fù)合式靜葉的研究,進(jìn)而提高多相泵性能以及提升多相泵設(shè)計水平,具有十分重要的意義。 本文介紹了油氣混輸泵在油田中的應(yīng)用,以及其在國內(nèi)外的研究狀況與發(fā)展趨勢。結(jié)合泵與壓縮機(jī)的設(shè)計理論,設(shè)計復(fù)合式靜葉。采用UG建立三維實體模型,利用ICEM-CFD對三維實體模型劃分網(wǎng)格。運(yùn)用FLUENT 6.3對模型進(jìn)行計算模擬,分析模擬結(jié)果,做出靜葉性能圖,確定靜葉段性能。分析流場,掌握靜葉段內(nèi)部流場情況,并針對流場的不足之處,進(jìn)行修改完善。本次設(shè)計通過分析對比不同翼型在不同含氣率時,對靜葉及泵性能的影響,選出最適合的翼型;分析對比等厚度、變厚度葉片,葉片數(shù)及復(fù)合葉片的性能,得出最適合多相泵的參數(shù)組合,從而有效地減小了靜葉流道內(nèi)漩渦,提高了靜葉流道內(nèi)氣液的混合能力,提高了整機(jī)效率�？傮w而言,多相泵復(fù)合式靜葉設(shè)計優(yōu)選成效顯著,為以后設(shè)計提供有益的資料。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH311
【部分圖文】：

并對該泵進(jìn)行了數(shù)年的試驗研究，結(jié)果表明，該油氣混輸泵輸送介質(zhì)含氣率較高，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的結(jié)果，但是效率比較低，能量損失很大，需要做進(jìn)一步的優(yōu)化工作。其壓縮級單元圖如下圖1.1所示。壓縮單元匕匕習(xí)習(xí)圖1.1壓縮級單元效率低的主要原因是:1、當(dāng)介質(zhì)流過葉輪時，由于油氣的密度比太大，密度較大的液體會在離心的作用下沿半徑向外擴(kuò)散，密度較小的氣體會聚集在葉片根部一一氣液分離。聚集的氣體甚至?xí)氯鞯�，排擠經(jīng)過流介質(zhì)，使介質(zhì)的速度增大，多級中氣液分離會隨著級數(shù)的增加越發(fā)的嚴(yán)重;2、由于氣液會發(fā)生分離，所以氣液的流型會發(fā)生變化(由入口的均相流向非均勻變化)對應(yīng)的葉輪在效率上會損失，這是主要的損失原因;3、此泵的揚(yáng)程達(dá)85m，泵內(nèi)部的壓力較高，而且介質(zhì)是氣液兩相甚至是固液氣三相流體，當(dāng)含氣率變化較為劇烈時，密封比壓變化幅度很大，甚至變?yōu)樨?fù)壓

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5.3.2.1在相同葉片數(shù)、不同含氣率下，不同翼型的對比模擬結(jié)果分析:在相同葉片數(shù)、不同含氣率下對不同翼型靜葉進(jìn)行CFD模擬及流場分析，圖5.1為不同翼型相對揚(yáng)程圖，圖5.2為不同翼型相對效率圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，靜葉翼型的變化對效率揚(yáng)程的影響較大，而RAF6翼型在同種工況下，其揚(yáng)程和水力效率與其他幾種翼型相比均較高。
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 馬希金;王智;張明紫;;基于CFX軟件油氣混輸泵壓縮級流場模擬及分析[J];石油礦場機(jī)械;2011年03期

2 馬希金;王智;張明紫;;動靜葉片軸向間隙對油氣混輸泵性能的影響[J];石油機(jī)械;2011年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王智;軸流式多相泵動靜葉片軸向間距對壓縮級性能的影響[D];蘭州理工大學(xué);2011年

2 宋得雨;基于CFD的餐廚垃圾生化處理設(shè)備溫度場仿真研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號：2857676