隨著工業(yè)和科技的迅速以展，石油、天然氣資源的需求也日益增大,石油、天然氣的開采難度也日益增加。深海油氣資源成為各國(guó)開發(fā)的重點(diǎn),由于深海開發(fā)受到壓力、揚(yáng)程以及氣液混合的限制,對(duì)采輸?shù)膭?dòng)力部件“氣液混輸泵”提出了更嚴(yán)格的要求。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)氣液混輸泵的研究分析,取得了許多的成果,但是氣液混輸泵在深海開采過(guò)程中的效率低和含氣率使用范圍小等難題仍亟待解決。本文以新型深海多級(jí)離心式氣液混輸泵為分析對(duì)象,開展氣液兩相流動(dòng)研究工作,其中液相選用水為介質(zhì),氣相選用空氣為介質(zhì)。木文選用Eulerian-Eulerian非均相流模型作為兩相流計(jì)算模型,液相選用SST k-ω湍流模型，氣相選用分散相零方程模型對(duì)混輸泵模型進(jìn)行氣液兩相流數(shù)值計(jì)算。對(duì)混混輸泵的不同運(yùn)行工況進(jìn)行研究,分析了不工況下混輸泵的外特性和兩相流特性變化規(guī)律;對(duì)混輸泵三級(jí)運(yùn)行時(shí)的首級(jí)和單級(jí)泵運(yùn)行時(shí)在相同工況下的外特性和內(nèi)部流動(dòng)特性進(jìn)行對(duì)比,解釋了混輸泵級(jí)間相互作用對(duì)泵級(jí)性能影響的木質(zhì)。針對(duì)混輸泵的兩相流特性,提出一種導(dǎo)流腔改型的措施,對(duì)這種措施的提出了多種改型方案,對(duì)不同的方案在不同工況下進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分析得出最優(yōu)的改型方案。對(duì)導(dǎo)流腔改型前后的混輸泵模型在三級(jí)運(yùn)行條件下泵的外特性、氣相分布、湍動(dòng)能等進(jìn)行了對(duì)比分析。研究結(jié)果表明,流量和含氣率的變化對(duì)混輸泵的外特性、內(nèi)部流動(dòng)特性都有不同程度的影響,且含氣率的影響比流量更為明顯�；燧敱迷谌�(jí)運(yùn)行時(shí)的首級(jí)比單級(jí)泵運(yùn)行時(shí)外特性有提所提高,內(nèi)部流動(dòng)的分布規(guī)律也不同。分析得出影響性能差異的本質(zhì)是三級(jí)泵運(yùn)行時(shí)首級(jí)受到第二、三級(jí)的做功。通過(guò)對(duì)不同導(dǎo)流腔改型方案下混輸泵外特性和內(nèi)部流動(dòng)特性的對(duì)比分析,選出了最優(yōu)的改型方案。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE952
【部分圖文】：

意義展，各國(guó)對(duì)煤炭、石油、天然氣等化石燃料的需求界能源的構(gòu)成中石油已經(jīng)超過(guò)煤成為第一。數(shù)據(jù)顯比為 45%，截止 1982 年世界石油產(chǎn)量就已達(dá)到 2。中國(guó)作為人口和經(jīng)濟(jì)大國(guó)，石油天然氣的需求量國(guó)就成為了全球第四大原油生產(chǎn)國(guó)，占比 5.4%，產(chǎn)占當(dāng)年國(guó)內(nèi)需求量的不到 50%，石油進(jìn)口量巨大。名，雖然總量較 2009 年有所提高，但是供需比進(jìn)油進(jìn)口國(guó)。油天然氣資源，人們不僅對(duì)陸上油氣資源進(jìn)行了大開發(fā)的目標(biāo)。從 20 世紀(jì) 60 年代起，世界各國(guó)在深海洋石油采油量已經(jīng)占世界總采油量的近 20%，并最高能到 200 米以上。

圖 1-2 石油天然氣分別集輸和混合集輸圖ig.1-2 Oil and gas separate gathering and mixing and collecting m又稱作電潛泵（ESP）[3-5]，是一種用于將轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備。由俄羅斯工程師 A.Arutoff 在 1910 年最早發(fā)明光，在工程中也得到越來(lái)越多地使用，截止到 2007 年于工程中[6]。而近十年的發(fā)展，深海混輸泵已經(jīng)在海上

圖 1-2 石油天然氣分別集輸和混合集輸圖Fig.1-2 Oil and gas separate gathering and mixing and collectin泵又稱作電潛泵（ESP）[3-5]，是一種用于將轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)輸設(shè)備。由俄羅斯工程師 A.Arutoff 在 1910 年最早發(fā)目光，在工程中也得到越來(lái)越多地使用，截止到 200用于工程中[6]。而近十年的發(fā)展，深�；燧敱靡呀�(jīng)在海
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