鉆井泵是石油鉆機的三大工作組之一,是鉆井液循環(huán)中的關(guān)鍵設(shè)備。目前國內(nèi)外泥漿泵結(jié)構(gòu)從泵閥安裝位置可分為“I”型、“L”型、“T”型三種結(jié)構(gòu);同時“T”型泵頭相比于“I”型泵頭具有:泵頭結(jié)構(gòu)比較緊湊,液流平穩(wěn),更換吸人閥非常方便等優(yōu)點;而目前國內(nèi)對于“T”型泵頭的流場研究相對較少,為了分析比較“I”型和“T”型泵頭流場分布情況以及從兩種不同“T”型泵頭結(jié)構(gòu)中優(yōu)選出一種流場更穩(wěn)定、更換泵閥更方便的“T”型泵頭。本文首先利用流體動力學分析軟件CFX對“I”型和“T”型泵頭進行了流場分析,以及運用Ansys-Workbench軟件對優(yōu)選出的“T”型泵頭結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計;并取得了以下研究成果: 1、利用CFD軟件對“I”型和“T”型泵頭結(jié)構(gòu)進行了流場分析,其泥漿流速分布規(guī)律與實際情況基本吻合。 2、通過對三種泵頭結(jié)構(gòu)泥漿流動狀態(tài)分析比較,發(fā)現(xiàn)在相同邊界條件下,“I”型泵頭比“T”型泵頭流場更紊亂;以及“T”型泵頭比“I”型泵頭更有利于保護閥盤和閥座。 3、在泵頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析中,以相貫線處的倒圓角半徑為自變量,疲勞壽命為目標函數(shù)對泵頭進行優(yōu)化分析,得出了相貫線處的最佳倒圓半徑值,以該值進行泵頭疲勞...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖4.10-2T2泵頭結(jié)構(gòu)背面3D有限元模型

新型鉆井泵“T”型泵頭分析與設(shè)計10泵頭結(jié)構(gòu)3D流場分析10.IT一1泵頭結(jié)構(gòu)3D流場分析前面進行了泥漿泵結(jié)構(gòu)的ZD分析，為了更好的了解泵頭結(jié)構(gòu)中泥漿的流速分布情，下面進行了泵頭結(jié)構(gòu)的3D流場分析。進行三維分析時主要采用穩(wěn)態(tài)分析。取閥盤升過程中的smLm、10Inln、15Inm....

本文編號：3959866