文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
多相泵复合式静叶CFD模拟及流场分析
姓名:赵杰
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:马希金
20090525
摘要然气等基础能源的依赖更加强烈。油气集输以成本较低,开发周期短,油气采用率高,受到广泛的关注和应用。多相泵作为油田中多相输送的主要动力设备,以结构简单紧凑,运行稳定,操作方便,适应范围广,越来越受到人们的重视,成为当前多相输送研究的热点。复合式静叶的作用是消除液体的环量,转换速度能为压力能。由于此多相泵为多级泵,应保证出流流体均匀地进入下一级叶轮。同时对于气液两相泵,应尽量避免在动叶部分产生气液分离,而在静叶中尽量缩减分离,使气液尽可能地混合。复合式静叶的设计直接影响多相泵中流体的流动稳定性以及该泵的效率,因此对复合式静叶的研究,进而提高多相泵性能以及提升多相泵设计水平,具有十本文介绍了油气混输泵在油田中的应用,以及其在国内外的研究状况与发展趋势。结合泵与压缩机的设计理论,设计复合式静叶。采用建立三维实体模型,利用—匀堤迥P突滞瘛T擞肍对模型进行计算模拟,分析模拟结果,做出静叶性能图,确定静叶段性能。分析流场,掌握静叶段内部流场情况,并针对流场的不足之处,进行修改完善。本次设计通过分析对比不同翼型在不同含气率时,对静叶及泵性能的影响,选出最适合的翼型;分析组合,从而有效地减小了静叶流道内漩涡,提高了静叶流道内气液的混合能力,提高了整机效率。总体而言,多相泵复合式静叶设计优选成效显著,为以后设计关键词:多相泵;复合式静叶;D猓涣鞒》治觥随着世界石油储量的不断减少,而石油需求的不断增加,世界经济对石油天分重要的意义。对比等厚度、变厚度叶片,叶片数及复合叶片的性能,得出最适合多相泵的参数提供有益的资料。硕十学付论文
.瑃,.琣,,,,痵甇.,,;甌,...·琣’.’Ⅱ
墨印日期:碲∥月厶日屯毽食日期:冲年石月//日作者签名:勺本日期:沙矽年兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书/月厉日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:导师签名:§、屋
第绪论研究油气混输泵的意义田的开发,特别是海上油田的开发,引起了世界各大石油生产国的重视。通过降低井口压力、提高集油半径等降低采油成本、提高油田产量的多相混输技术,越⒂推嘞嗷焓浔每梢越推旌衔镏苯蛹友故渌椭链笳净蛴涂猓苊饬油气分离和原油传输,大大减少了轻质油的损耗。⒔档凸こ掏蹲始霸诵蟹延谩J敌谢焓浔迷鲅贡却车挠推质涞慕幼U工程环节少,可节省投资。多相混输泵取代井下泵为集油系统提供动力,能提高系统的效率,有利于降低运行费用,减少维护费用。基于上述原因,油气多相混输技术愈来愈显示出其必要性和重要性。由于油田输送的介质多数情况下是油、气、水混合物,有时甚至还有有机化合物烫,围,因此,要求混输设备一混输泵同时兼有泵和压缩机的性能。于是能否研制成功这种特殊的增压设备成为实现多相混输的关键。为此,近年来国内外许多研究单位和石油公司都投入了相当的人力和物力对混输泵进行攻关,并取得了一些研究成果。目前多相混输泵已经在胜利、河南中原、辽河、吐哈、江苏、大港、塔河、大庆等油田应用【。据不完全统计,年,胜利油田的临盘、纯梁、东辛、孤岛等采油厂已经使用约ǎ性吞镌ǎ幽嫌吞镌ǎ蠖嗍玫的临盘采油厂进行了应用实验,效果比较理想。距中心平台,水深的油井中,海底油气多相泵的应用,使该油田的油水总产量从立方米/天,上升到立方米/天,提高了%【。由上可见,多相混输技术有着广阔的应用前景,而作为其核心技术之一的多相混输泵的研究开发,具有重要的意义。随着世界石油储量的不断减少,而石油需求的不断增加,陆上油田、沙漠油来越受到人们的重视,其主要原因如下【:⒔档途诨匮埂2捎枚嘞嗷焓浔靡院螅艿阑匮挂话阆陆..,个别区块回压下降>诨匮菇档秃螅梢栽黾佑推浚佣行У提高油气开发的经济效益。而且液相和气相的含量的变化范围很宽,往往超过常规的泵和压缩机的工作范运行良好。泵的主要类型是单螺杆泵,约占%。还