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。隨著對單螺桿泵內(nèi)部漏失機理認識的加深,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)勢促使各大油服公司以及科研單位加大了對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,計算結(jié)果往往跟實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)雜的運動方式,分析時常將瞬態(tài)過程轉(zhuǎn)化為靜態(tài)過程,數(shù)值模擬結(jié)果無法完整準確的描述出泵內(nèi)流場分布規(guī)律。針對以上問題,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穩(wěn)定性和工作性能為導(dǎo)向進行更深入的研究,本文主要進行了以下幾個方面的研究工作:(1)基于JSLGB130全金屬單螺桿泵結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)建三維計算模型,參考以往數(shù)值模擬分析經(jīng)驗設(shè)置邊界條件,選擇Gamboa的試驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比分析,驗證模型邊界條件施加的正...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：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
    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題
        1.2.2 單螺桿泵采油技術(shù)進展
    1.3 單螺桿泵研究進展
        1.3.1 傳統(tǒng)單螺桿泵內(nèi)部流場研究進展
        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題
    1.4 論文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 本文創(chuàng)新點
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 全金屬單螺桿泵運動學(xué)特征
        2.3.1 轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)
        2.3.2 轉(zhuǎn)子的運動軌跡及速度
        2.3.3 轉(zhuǎn)子表面運動規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
第3章 全金屬單螺桿泵計算模型創(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證
        3.3.1 數(shù)值模擬分析策略
        3.3.2 計算模型驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 運行參數(shù)對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場及性能的影響
    4.1 輸送介質(zhì)粘度對流場及性能的影響
        4.1.1 介質(zhì)粘度對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場的影響
        4.1.2 介質(zhì)粘度對全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對流場及性能的影響
        4.2.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場的影響
        4.2.2 轉(zhuǎn)速對全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.3 單級增壓值對流場及性能的影響
        4.3.1 單級增壓值對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場的影響
        4.3.2 單級增壓值對全金屬單螺桿泵性能的影響
    4.4 粘度和轉(zhuǎn)速對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場及性能影響的綜合分析
        4.4.1 轉(zhuǎn)速和粘度對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場的影響
        4.4.2 轉(zhuǎn)速和粘度對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)對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場及性能的影響
    5.1 間隙值對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場及性能的影響
        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 間隙值對全金屬單螺桿泵性能的影響
    5.2 偏心距對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場及性能的影響
        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 偏心距對全金屬單螺桿泵性能的影響
    5.3 定子導(dǎo)程對全金屬單螺桿泵內(nèi)部流場及性能的影響
        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)程對全金屬單螺桿泵性能的影響
    5.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對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
    6.1 全金屬單螺桿泵結(jié)構(gòu)參數(shù)改進方案
    6.2 不同改進方案泵內(nèi)壓力比較
        6.2.1 稠油熱采時泵內(nèi)壓力比較
        6.2.2 稠油冷采時泵內(nèi)壓力比較
    6.3 不同改進方案泵內(nèi)速度比較
        6.3.1 稠油熱采時泵內(nèi)速度比較
        6.3.2 稠油冷采時泵內(nèi)速度比較
    6.4 不同改進方案下全金屬單螺桿泵的性能比較
        6.4.1 稠油熱采時全金屬單螺桿泵的性能比較
        6.4.2 稠油冷采時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
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3813088