本文關(guān)鍵詞：壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 壓裂車(chē) 柴油機(jī) 閉鎖式液力變矩器 動(dòng)力匹配 優(yōu)化

【摘要】：壓裂車(chē)是油田壓裂作業(yè)的核心設(shè)備。隨著我國(guó)油氣井深度和開(kāi)發(fā)難度不斷增加,壓裂作業(yè)所需最高工作壓力及總施工液量不斷增大,連續(xù)工作時(shí)間不斷擴(kuò)大,對(duì)壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)的性能要求也越來(lái)越高。目前,國(guó)內(nèi)廠家在壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中大多選用國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器,其型號(hào)組合也由國(guó)外供應(yīng)商直接給出,從而導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于具體的動(dòng)力匹配過(guò)程了解較少,極大影響了我國(guó)壓裂車(chē)及相關(guān)石油裝備的自主研發(fā)生產(chǎn)。本文以2500型壓裂車(chē)為對(duì)象,研究動(dòng)力匹配理論在壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下：(1)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。根據(jù)車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)工作特點(diǎn),提出三種備選傳動(dòng)方案并進(jìn)行對(duì)比分析,確定最終傳動(dòng)方案；研究發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器選型技術(shù),提出車(chē)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)及液力變矩器選型所需考慮的因素及選型標(biāo)準(zhǔn),完成發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器選型。(2)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性及液力變矩器原始特性數(shù)據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲得發(fā)動(dòng)機(jī)凈外特性曲線以及變矩器原始特性曲線；研究發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配原則,針對(duì)壓裂車(chē)工作特性選擇合適的匹配原則,通過(guò)計(jì)算初步確定車(chē)臺(tái)液力變矩器循環(huán)圓有效直徑；介紹了閉鎖式液力變矩器閉鎖點(diǎn)概念,選用閉鎖轉(zhuǎn)速比作閉鎖離合器控制參數(shù),并根據(jù)相關(guān)原則確定閉鎖轉(zhuǎn)速比數(shù)值；根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù),計(jì)算動(dòng)力系統(tǒng)共同工作特性。主要包括共同輸入特性、共同輸出特性以及壓裂泵工作特性等。(3)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配優(yōu)化。利用最小二乘法對(duì)柴油機(jī)及變矩器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,建立柴油機(jī)凈外特性模型及變矩器原始特性模型,并對(duì)兩者共同工作特性求解過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模；建立車(chē)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配性能評(píng)價(jià)體系,給出各評(píng)價(jià)指標(biāo)定義及計(jì)算公式,并引進(jìn)層次分析法確定各指標(biāo)相對(duì)權(quán)重值；以變矩器循環(huán)圓有效直徑和閉鎖轉(zhuǎn)速比為設(shè)計(jì)變量,基于匹配性能評(píng)價(jià)網(wǎng)狀圖構(gòu)建動(dòng)力匹配優(yōu)化模型。優(yōu)化后動(dòng)力系統(tǒng)性能有較大改善。(4)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配計(jì)算及優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)。針對(duì)動(dòng)力匹配問(wèn)題計(jì)算量大、計(jì)算過(guò)程繁瑣等特點(diǎn),完成壓裂車(chē)車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配計(jì)算及優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)。該軟件采用可視化編程設(shè)計(jì)軟件VB與科學(xué)計(jì)算軟件MATLAB混合編程技術(shù),界面簡(jiǎn)單易用,可大量減少設(shè)計(jì)人員重復(fù)性工作,提高工作效率。
【關(guān)鍵詞】：壓裂車(chē) 柴油機(jī) 閉鎖式液力變矩器 動(dòng)力匹配 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE934.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 壓裂車(chē)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 動(dòng)力匹配技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)16-28
• 2.1 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)17-19
• 2.2 動(dòng)力系統(tǒng)功率分配19-20
• 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)選型設(shè)計(jì)20-23
• 2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)型式選擇20
• 2.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率20-21
• 2.3.3 額定轉(zhuǎn)速21
• 2.3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性曲線21-22
• 2.3.5 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)確定22-23
• 2.4 液力變矩器選型23-27
• 2.4.1 變矩器工作原理23-24
• 2.4.2 液力變矩器選型24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 車(chē)臺(tái)動(dòng)力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)計(jì)算28-43
• 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性及凈外特性28-30
• 3.2 液力變矩器原始特性30-33
• 3.3 循環(huán)圓有效直徑設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.1 變矩器泵輪負(fù)荷拋物線33-34
• 3.3.2 循環(huán)圓直徑確定原則34
• 3.3.3 循環(huán)圓有效直徑計(jì)算34-35
• 3.4 液力變矩器閉鎖點(diǎn)設(shè)計(jì)35-37
• 3.4.1 閉鎖點(diǎn)設(shè)計(jì)原則36
• 3.4.2 閉鎖轉(zhuǎn)速比確定36-37
• 3.5 柴油機(jī)與變矩器共同工作特性計(jì)算37-40
• 3.5.1 共同工作輸入特性計(jì)算37-38
• 3.5.2 共同工作輸出特性計(jì)算38-40
• 3.6 壓裂泵工作特性計(jì)算40-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 4 動(dòng)力匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)43-61
• 4.1 動(dòng)力匹配計(jì)算數(shù)學(xué)建模43-48
• 4.1.1 柴油機(jī)特性建模43-45
• 4.1.2 液力變矩器特性建模45-46
• 4.1.3 共同工作點(diǎn)求解46-47
• 4.1.4 共同工作輸出特性計(jì)算47-48
• 4.2 車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配性能評(píng)價(jià)體系研究48-54
• 4.2.1 匹配性能評(píng)價(jià)指標(biāo)48-51
• 4.2.2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配51-54
• 4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型54-57
• 4.3.1 性能評(píng)價(jià)網(wǎng)狀圖構(gòu)建54-55
• 4.3.2 設(shè)計(jì)變量及約束條件55-56
• 4.3.3 目標(biāo)函數(shù)56-57
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果分析57-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 5 車(chē)臺(tái)動(dòng)力匹配計(jì)算及優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)61-71
• 5.1 軟件開(kāi)發(fā)思路61
• 5.2 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)61-64
• 5.3 軟件實(shí)現(xiàn)方法64-65
• 5.4 軟件界面及功能介紹65-70
• 5.4.1 軟件主界面65-66
• 5.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)凈外特性數(shù)據(jù)處理界面66
• 5.4.3 變矩器原始特性數(shù)據(jù)處理界面66-68
• 5.4.4 共同工作輸入特性界面68
• 5.4.5 共同工作輸出特性界面68
• 5.4.6 壓裂泵工作特性計(jì)算界面68-69
• 5.4.7 匹配評(píng)價(jià)及優(yōu)化界面69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐禮超;侯學(xué)明;;基于典型工況的裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器匹配[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年07期

2 陶佳琦;翁正新;;VB訪問(wèn)Access數(shù)據(jù)庫(kù)的研究[J];微型電腦應(yīng)用;2014年10期

3 王立兵;劉慶豐;;我國(guó)壓裂車(chē)組的研發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)儀器儀表;2013年09期

4 楊文彬;;Access數(shù)據(jù)庫(kù)在VB中的編程及應(yīng)用[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年09期

5 曲永哲;史永慶;齊潔;張艷紅;;XJ9029型修井機(jī)動(dòng)力匹配方案設(shè)計(jì)計(jì)算[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2010年10期

6 常綠;;裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器功率匹配優(yōu)化[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年07期

7 李曉勇;張康;李棟成;葉葉沛;;基于COC的發(fā)動(dòng)機(jī)選型評(píng)估模型的應(yīng)用研究[J];中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

8 梁艷紅;呂新民;劉雪艷;;發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器匹配優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2009年06期

9 桂勇;駱清國(guó);孔令偉;龔正波;;基于液力變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配工作性能的液力變矩器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J];裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào);2009年01期

10 張小平;謝平;付軍剛;;壓裂設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];石油天然氣學(xué)報(bào);2008年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 劉釗;裝載機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器匹配及評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

2 杜洋;基于AMESim的裝載機(jī)液力傳動(dòng)匹配的研究與特性分析[D];吉林大學(xué);2012年

3 李穎;水平井分段壓裂及控水壓裂技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2011年

4 劉艷春;試油壓裂排液技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2011年

5 孫德臣;工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器匹配方法研究[D];西南交通大學(xué);2011年

6 吳雅莉;液力變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配及變速器檔位優(yōu)化研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

7 朱建華;液力變矩器理論設(shè)計(jì)方法的研究[D];重慶大學(xué);2008年

8 劉讓杰;哈里伯頓1400壓裂泵動(dòng)力端三維建模與失效分析[D];西南石油學(xué)院;2004年

，

本文編號(hào)：828629