單螺桿泵是一種旋轉(zhuǎn)式容積泵,在高粘度稠油開采中應(yīng)用較為廣泛。但井下惡劣的環(huán)境極易引起橡膠的溫脹和溶脹,降低定子襯套的運(yùn)行壽命,而隨著稠油熱采工藝的迅速發(fā)展,如何使單螺桿泵承受高溫成為困擾科研工作者的難題。隨著對(duì)單螺桿泵內(nèi)部漏失機(jī)理認(rèn)識(shí)的加深,研究人員發(fā)現(xiàn)將定子材料由橡膠變?yōu)榻饘�、定轉(zhuǎn)子之間采用間隙配合的全金屬單螺桿泵能夠承受井下的高溫,這一突出優(yōu)勢(shì)促使各大油服公司以及科研單位加大了對(duì)全金屬單螺桿泵的研究力度。由于全金屬單螺桿泵自身空間構(gòu)造的復(fù)雜性,數(shù)值模擬初期常采用二維模型替代三維模型,計(jì)算結(jié)果往往跟實(shí)際情況有較大的偏差;而在三維數(shù)值模擬方面,由于轉(zhuǎn)子復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)方式,分析時(shí)常將瞬態(tài)過(guò)程轉(zhuǎn)化為靜態(tài)過(guò)程,數(shù)值模擬結(jié)果無(wú)法完整準(zhǔn)確的描述出泵內(nèi)流場(chǎng)分布規(guī)律。針對(duì)以上問(wèn)題,本文開展了全金屬單螺桿泵三維瞬態(tài)的數(shù)值模擬,以提高全金屬單螺桿泵流場(chǎng)穩(wěn)定性和工作性能為導(dǎo)向進(jìn)行更深入的研究,本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作:(1)基于JSLGB130全金屬單螺桿泵結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建三維計(jì)算模型,參考以往數(shù)值模擬分析經(jīng)驗(yàn)設(shè)置邊界條件,選擇Gamboa的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證模型邊界條件施加的正...

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 論文的研究背景
        1.1.2 單螺桿泵舉升工藝的發(fā)展歷程
        1.1.3 單螺桿泵的結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.1.4 單螺桿泵采油技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
    1.2 單螺桿泵采油的技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 單螺桿泵采油所面臨的問(wèn)題
        1.2.2 單螺桿泵采油技術(shù)進(jìn)展
    1.3 單螺桿泵研究進(jìn)展
        1.3.1 傳統(tǒng)單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)研究進(jìn)展
        1.3.2 全金屬單螺桿泵研究現(xiàn)狀
        1.3.3 當(dāng)前研究存在的主要問(wèn)題
    1.4 論文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 全金屬單螺桿泵的理論基礎(chǔ)
    2.1 全金屬單螺桿泵結(jié)構(gòu)及內(nèi)部漏失機(jī)理
        2.1.1 全金屬單螺桿泵的結(jié)構(gòu)組成
        2.1.2 全金屬單螺桿泵的內(nèi)部漏失機(jī)理
    2.2 全金屬單螺桿泵轉(zhuǎn)子及定子型線理論
        2.2.1 轉(zhuǎn)子型線方程
        2.2.2 定子型線方程
    2.3 全金屬單螺桿泵運(yùn)動(dòng)學(xué)特征
        2.3.1 轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)
        2.3.2 轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)軌跡及速度
        2.3.3 轉(zhuǎn)子表面運(yùn)動(dòng)規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
第3章 全金屬單螺桿泵計(jì)算模型創(chuàng)建
    3.1 引言
    3.2 三維模型的創(chuàng)建
        3.2.1 螺桿的三維模型
        3.2.2 全金屬定子的三維模型
        3.2.3 全金屬單螺桿泵幾何模型裝配
        3.2.4 全金屬單螺桿泵流體域的創(chuàng)建
        3.2.5 流體域網(wǎng)格劃分
    3.3 數(shù)值模擬分析策略及模型驗(yàn)證
        3.3.1 數(shù)值模擬分析策略
        3.3.2 計(jì)算模型驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 運(yùn)行參數(shù)對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)及性能的影響
    4.1 輸送介質(zhì)粘度對(duì)流場(chǎng)及性能的影響
        4.1.1 介質(zhì)粘度對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)的影響
        4.1.2 介質(zhì)粘度對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)流場(chǎng)及性能的影響
        4.2.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)的影響
        4.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.3 單級(jí)增壓值對(duì)流場(chǎng)及性能的影響
        4.3.1 單級(jí)增壓值對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)的影響
        4.3.2 單級(jí)增壓值對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.4 粘度和轉(zhuǎn)速對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)及性能影響的綜合分析
        4.4.1 轉(zhuǎn)速和粘度對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)的影響
        4.4.2 轉(zhuǎn)速和粘度對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)及性能的影響
    5.1 間隙值對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)及性能的影響
        5.1.1 不同間隙值下全金屬單螺桿泵內(nèi)部壓力分布
        5.1.2 不同間隙值下全金屬單螺桿泵腔室內(nèi)速度分布
        5.1.3 間隙值對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    5.2 偏心距對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)及性能的影響
        5.2.1 不同偏心距下全金屬單螺桿泵內(nèi)部壓力分布
        5.2.2 不同偏心距下全金屬單螺桿泵腔室內(nèi)速度分布
        5.2.3 偏心距對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    5.3 定子導(dǎo)程對(duì)全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)及性能的影響
        5.3.1 不同定子導(dǎo)程下全金屬單螺桿泵內(nèi)部壓力分布
        5.3.2 不同定子導(dǎo)程全金屬單螺桿泵腔室內(nèi)速度分布
        5.3.3 定子導(dǎo)程對(duì)全金屬單螺桿泵性能的影響
    5.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)全金屬單螺桿泵漏失性能的影響
        5.4.1 全金屬單螺桿泵漏失位置分析
        5.4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)全金屬單螺桿泵漏失量的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 全金屬單螺桿泵結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)
    6.1 全金屬單螺桿泵結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)方案
    6.2 不同改進(jìn)方案泵內(nèi)壓力比較
        6.2.1 稠油熱采時(shí)泵內(nèi)壓力比較
        6.2.2 稠油冷采時(shí)泵內(nèi)壓力比較
    6.3 不同改進(jìn)方案泵內(nèi)速度比較
        6.3.1 稠油熱采時(shí)泵內(nèi)速度比較
        6.3.2 稠油冷采時(shí)泵內(nèi)速度比較
    6.4 不同改進(jìn)方案下全金屬單螺桿泵的性能比較
        6.4.1 稠油熱采時(shí)全金屬單螺桿泵的性能比較
        6.4.2 稠油冷采時(shí)全金屬單螺桿泵的性能比較
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號(hào)：3813088