針對全金屬單螺桿泵運行參數(shù)和結構參數(shù)對其工作性能影響不明確的問題,開展了全金屬單螺桿泵運行參數(shù)和結構參數(shù)對泵工作性能影響的研究,研究中采用了基于FLUENT的全金屬單螺桿油泵3D數(shù)值分析技術,獲得了黏度、轉速和級增壓值對泵的排量、功率、容積效率和系統(tǒng)效率的影響以及定轉子間隙、偏心距和定子導程對泵的排量、功率、容積效率和漏失量的影響,并進一步得出了該結構在稠油熱采時宜采用較高轉速而稠油冷采時宜采用低轉速的結論,此外,得出稠油熱采時定轉子間隙值宜取0.1～0.3 mm、偏心距宜取5.0～6.0 mm、定子導程宜取170～200 mm;稠油冷采時定轉子間隙值宜取0.3～0.5 mm、偏心距宜取4.0～5.0 mm、定子導程宜取110～150 mm。 

【文章來源】：西南石油大學學報(自然科學版). 2020年03期 北大核心

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圖２全金屬單螺桿泵截面??Ｆｉｇ．?２?Ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｌｉｃ?ＰＣＰ??

西南石油大學學報（自然科學版．．＞??如２０午??引言??近年來，中ｇ海洋石油技術日趨成熟，石油勘??探范圍逐漸延伸向深海。敘前，中國海上油田已發(fā)??現(xiàn)稠油古總地質儲量的６９％以上對比常規(guī)抽??油泵、普通潛油電泵，傳統(tǒng)螺桿系鍵其運行平穩(wěn)、排??量穩(wěn)定、結構筘單、吸入可蠡和菜效高并且能夠在??滿足排董的要求下做到稠油的輸送而在海洋石油開??采過程中得到越來越多的重視［５一６］。??常見的單螺桿類由旋轉電機、萬向節(jié)、中間??軸、螺桿和泵體組成。單螺桿泵嚙合部位．的基本結??構如圖１所示。當抽油泵工作時，螺桿轉子繞自身??軸線以一定角速度自轉４其軸線繞泵體定子的中??心線以相同的角速度．反轉，這種復合運動在每個??截面上將表現(xiàn)為轉子沿著容腔截面作往復，的直線??運動［７?一＆??吸入口??排出口??圖１全金屬單螺桿泵基本結構??Ｆｉｇ．?１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｌｉｃ?ＰＣＰ??然而，傳統(tǒng)的單螺桿泵＇采用橡膠襯套《，該襯套??在采油時由于定子溶脹、定子溫脹及橡膠定子耐磨性??變化等嗉兩極易失效＃氣為了解決該問題，在；＿??溫條件下棄用了橡膠襯套而采用了全金屬結構的單??螺桿泵然而，材料的改變一方面增大了單螺桿??泵的應用范圍，另一方面，由于全金屬結構的應用使??得單螺桿系定轉子之間只能采用間隙配合而增大了??腔室之間的漏失。這使得針對于普通單螺桿棻衛(wèi)作??性能的結論不苒完全適用于全金屬單螺桿泵＆為了??給優(yōu)化全金屬單螺桿泵提供理論基礎，對全金屬單螺??桿泵迸行全參數(shù)分析肅童大的意義［１７］。??２１世紀以來，學者們對全金屬單螺桿泵開展了??一系列研究工作Ｄ?Ｍａｒｔｉｎ

，等：全金屬單螺桿油泵工作性能的全參數(shù)分析??１６３??２全金屬單螺桿泵流場模型??借鑒現(xiàn)階段較為常見的ＪＳＬＧＢ１３０秦號隹金屬??單螺桿泵數(shù)據(jù)進行三維模型的創(chuàng)建ｓ該泵定轉子材料??為鋼，定轉子為間隙配合》表面迸行滲ｉｃｅ藝處理??定轉子間隙為０．３?ｍｍ。該種類塑的單螺桿泵在實??扉細中較為常見。螺桿雜鉢結構參數(shù)見表１。??在泵流場模塑賴中，設計流場模型為湍流觀。為??了便于對正應力進行約束，選用ｈｅ湍流模ｉｔ設??定外麵和內(nèi)麵均為：無滑移邊界，出入口邊界均為??壓力ｔ如圖３所示。為了對全金屬單螺桿菜螺桿運??動時流體域的邊界移動進行仿真彳利用ＦＬＵＥＮＴ的??腳本語言實現(xiàn)節(jié)１（即為上一節(jié)中全金屬單螺桿泵運??動）中所述運動ｅ在湍流設定中，揣流強度和水力直??徑獅式⑴計算所得參數(shù)。??表１全金屬單螺桿泵基本結構參數(shù)??Ｔａｂ．?１?Ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ?ｃａｖｉｔｙ?ｐｕｍｐ??螺桿半徑Ｗ??間瞭＿??偏心距ｅ／??螺距以??ｍｍ??ｍｍ??ｍｍ??ｍｍ??１９．７??０．３??５??８０??ｖ—管內(nèi)平均流速ｍ／ｓ；??Ｖ一？射本運動黏度）ｍ２／ｓ；??Ｉ？一湍流強度，無因次；??＃?？—：脈動逮度，ｍ／ｓ；??Ｖｍｇ；平均流速：，ｍ／ｓ；??＇ｌｉｔ—．＿力黏度：，Ｐａ．ｓ；??Ｐ—液體密度，ｋｇ／ｍ３。??由于定轉子嚙合處即螺桿與容腔內(nèi)壁之間的間??隙僅為０．３?ｍｍ，且該處壓降明顯，流動比較復雜，??因此，為保證計算摸型能吏好地模擬出此處復雜的??樣．＿：況，本．文對此處的網(wǎng)格迸臀加密處．理＿過??筆者數(shù)值仿真實踐，該操作可避免軟件動網(wǎng)格重構??過程中負體積

【參考文獻】：
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本文編號：2940145