隨著遠洋油田的開發(fā),氣液多相混輸技術由于其顯著的經濟效益而被各個國家重視起來,目前應用在油氣混輸系統(tǒng)內的泵主要有螺桿泵和螺旋軸流式油氣混輸泵兩種,由于螺旋軸流式油氣混輸泵有適應大流量工況、結構緊湊及對固體顆粒不敏感等優(yōu)點而廣泛應用于油田開發(fā)。其工況較為復雜,含氣量可以在0¹00%之間變化,由于在高含氣量下泵內容易產生氣堵現(xiàn)象,導致流道堵塞,要求螺旋軸流式油氣混輸泵必須同時具備泵和壓縮機的功能。螺旋軸流式油氣混輸泵內部復雜的氣液兩相流導致其設計理論不成熟,對其內部復雜氣液兩相流動的研究具有重要的意義。本文對螺旋軸流式油氣混輸泵內流動進行數(shù)值模擬分析,將動態(tài)模態(tài)分解(DMD)方法應用于螺旋軸流式油氣混輸泵的速度場及相態(tài)場,深入探求螺旋軸流式油氣混輸泵內的氣液兩相流動機理,為該泵的結構設計和性能優(yōu)化工作提供參考。本文主要研究內容有:采用結構化網(wǎng)格對YQH-90型螺旋軸流式油氣混輸泵計算域進行離散,采用歐拉雙流體兩相流模型、SST k-ω湍流模型進行氣液兩相流動的非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,并對3套網(wǎng)格下的數(shù)值模擬誤差進行了驗證與校驗(V&V)分析。對葉輪及導葉內相態(tài)結構分析...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1時空域流場數(shù)據(jù)集

螺旋軸流式油氣混輸泵導葉內非定常流動及其DMD分析8POD方法按照模態(tài)的能量占比來進行模態(tài)提取，其中前幾階模態(tài)基本上就可以占據(jù)系統(tǒng)的絕大多數(shù)能量，因此可以由前幾階主要的模態(tài)來實現(xiàn)對缺失數(shù)據(jù)的填補和對復雜系統(tǒng)的重構分析，但對于非定常流場的分析，DMD方法要比POD方法方便的多。2.....

圖2.2導葉網(wǎng)格重構及插值

螺旋軸流式油氣混輸泵導葉內非定常流動及其DMD分析12（b）插值數(shù)據(jù)網(wǎng)格圖2.2導葉網(wǎng)格重構及插值1）將導葉結構數(shù)據(jù)導入Matlab中，繪制如圖2.2b所示的網(wǎng)格，受導葉結構的限制，將流道區(qū)域劃分為9塊，其網(wǎng)格數(shù)量分別為A:5×34、B:5×34、C:41×34、D:41×34、....

圖3.2葉輪結構示意圖

螺旋軸流式油氣混輸泵導葉內非定常流動及其DMD分析183.1.2葉輪幾何參數(shù)螺旋軸流式油氣混輸泵中葉輪和導葉組成的壓縮單元是其最重要的部分，葉輪結構示意如圖3.2，其結構參數(shù)主要有輪緣直徑、輪轂進口直徑、輪轂出口直徑、輪轂軸向長度、導葉進出口安放角、葉片進出口安放角、葉片數(shù)、葉片....

圖3.3葉片型線坐標轉化示意圖

螺旋軸流式油氣混輸泵導葉內非定常流動及其DMD分析183.1.2葉輪幾何參數(shù)螺旋軸流式油氣混輸泵中葉輪和導葉組成的壓縮單元是其最重要的部分，葉輪結構示意如圖3.2，其結構參數(shù)主要有輪緣直徑、輪轂進口直徑、輪轂出口直徑、輪轂軸向長度、導葉進出口安放角、葉片進出口安放角、葉片數(shù)、葉片....

本文編號：4004116