国家高技术研究发展计划(2007AA09Z316)
- 作品数：11 被引量：59H指数：5
- 相关作者：朱宏武张金亚孔祥领李艳杨春更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油中国海洋石油总公司更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划石油科技中青年创新基金中国石油天然气集团公司石油科技中青创新基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程化学工程机械工程金属学及工艺更多>>
- 叶片式油气混输泵气液两相数值模拟被引量：9
- 2010年
- 假设混输泵进口为气液均匀混合的泡状流,采用欧拉两相流模型,以第四代叶片式油气混输泵为研究对象,对其含气率为10～90%工况下的叶轮处单通道流场进行了数值模拟。通过模拟结果的分析,以及性能预测的结果,初步验证了叶轮设计的合理性,为叶轮的加工制造和以后的现场试验提供了有力的支持依据;通过含气率的分布情况也发现了叶轮的设计参数存在不合理之处,因此有必要进一步优化多相泵叶轮的几何参数。
- 张金亚朱宏武陈翠和刘巍巍
- 关键词：油气混输泵叶轮气液两相数值模拟
- 新一代螺旋轴流式多相泵的外特性试验研究及数值模拟(英文)被引量：5
- 2010年
- 以中国石油大学(北京)自主研发的新一代螺旋轴流式多相泵为研究对象,在不同工况下对其进行外特性试验研究.实验表明新一代螺旋轴流式多相泵能够输送很大范围的单相或多相流体.并且测定了转速、进口含气率、吸入压力等主要操作参数对多相泵性能的影响.通过实验发现多相泵的性能随着转数和进口吸入压力的提高得到明显改善,增压有所提高,高效区变宽,最优工况对应的流量增大.当含气率升高时,多相泵内两相流体产生速度滑移,泵内流型发生转变,导致多相泵振动、性能不稳定,多相泵的增压能力降低.另外多相泵入口处的均混器能够改善多相泵入口来流的条件,扩大多相泵的操作范围,对多相泵的性能影响很大.为了更好地了解多相泵内流场情况,建立了多相泵CFD数学模型.运用Fluent6.2进行数值模拟.通过求解雷诺时均N-S方程,并应用标准k-ε湍流模型来模拟泵内流动特性.首先用收敛的模拟结果与实验结果进行对比,将模型进一步修正,然后进行其他工况下的模拟.修正后的模型以及本文模拟的结果很好的反映了多相泵内流体流动的特点,同时利用该模型还可以进行各种工况下的性能预测以及多相泵的叶片翼型的优化.为今后新泵的设计提供了一种经济实用的方法.
- 孔祥领朱宏武李树德张守森季新标
- 关键词：多相混输技术螺旋轴流式多相泵CFDFLUENT数值模拟
- 缓冲均化器的性能试验研究被引量：1
- 2015年
- 多相泵在输送气液混合物时,有可能运行不平稳、产生断流或机械故障。安装在混输系统中的缓冲均化器能够有效地防止极端工况对多相泵造成的冲击,在混输系统中起着关键作用。通过试验研究考察了缓冲均化器对多相泵混输性能的影响以及在不同工况下对多相流体的缓冲性能。试验结果表明,配置缓冲均化器后,多相泵的增压得到明显改善,并且多相泵的工作范围拓宽。均化器在高含气条件下始终能够维持5 cm左右的持液高度,避免了多相泵干转,对极端工况起到了很好的缓冲作用,使得多相泵在极端工况下的工作时间延长了3倍。
- 孔祥领张明朱宏武
- 关键词：多相混输技术性能试验
- 螺旋轴流式多相泵试验及相似性能研究
- 2008年
- 对研制的多相泵样机做了相似设计,并对相似设计结果进行优化,以便开发出拥有更高性能参数的新一代螺旋轴流式多相泵。对第3代叶片式多相泵在转速3900、4200、4500r/min下做了现场试验,对试验结果进行了讨论,验证第3代多相泵在纯水和气液混输工况下的相似性能。结果认为,在设计转速周围,不同转速下纯水工况无量纲化扬程系数-流量系数曲线基本重合,多相泵基本满足相似设计;在多相混输工况下,含气体积分数从0～90%变化过程中,不同转速下扬程系数-流量系数曲线基本重合,第3代螺旋轴流式多相泵在气液混输工况下满足相似性能。
- 张金亚朱宏武孔祥领刘连强
- 关键词：螺旋轴流式多相泵叶片式
- 螺旋轴流式多相泵多级可压缩模拟研究被引量：7
- 2016年
- 基于漂移模型的基本理论,考虑多相输送泵中气体的可压缩性,建立了多相泵三维、多级可压缩数值计算模型,对在气相可压缩下螺旋轴流式多相泵内流场进行探索性研究,着重研究多相泵的增压随着压缩单元级数的变化规律。对试验样机的研究表明,对比多级可压缩模型和不可压缩模型预测的增压发现,当含气体积分数超过30%时,两者误差超过16.45%,多相泵的增压随着级数不再呈线性增加,而是呈二次函数关系。模拟结果与试验结果平均误差在10%以内,验证了可压缩模拟方法的可靠性。
- 孔祥领吕杨高进伟曹杉朱宏武
- 关键词：多相泵数值模拟
- 叶片式混输泵数值模拟及外特性试验被引量：4
- 2010年
- 通过数值模拟与性能试验,检验了新一代叶片式混输泵原理机的性能。采用Fluent软件,选用RNGκ-ε湍流模型进行数值模拟,计算得到了混输泵原理机在不同试验工况下5级增压单元的增压以及内流场特性。数值模拟结果表明,含气体积分数小于25%时,混输泵在设计工况增压满足设计要求;在各种含气体积分数条件下,气液分离现象较少,验证了原理机设计方法可行。同时,在不同含气体积分数工况下进行了混输泵外特性试验,分析了含气体积分数对混输泵性能的影响。试验结果表明,混输泵原理机在各种工况下运行平稳,外特性达到了设计要求,从而证明了混输泵设计方法的正确性。
- 张金亚朱宏武杨春李艳陈翠和刘巍巍
- 关键词：数值模拟外特性
- 螺旋轴流式多相泵的多功能混输试验台设计~
- 2015年
- 在原有试验台基础上,考虑瞬态工况、缓冲均化器(气液混合装置)性能测试等试验要求,从管路设计、试验仪表、控制系统、数据采集、可视化等试验研究角度,系统介绍了螺旋轴流式多相泵和用于与之配套的缓冲均化器(气液混合装置)性能测试的多功能试验台设计。该试验台实现了多相泵在稳态和多变工况下的性能测试,测试缓冲均化器对多相混输性能的影响及对多相流态的调节功能,为今后多相泵进一步完善设计和理论研究提供试验依据。
- 孔祥领朱宏武张明高进伟
- 关键词：螺旋轴流式多相泵试验台设计
- 水下立式螺旋轴流式多相泵的结构设计探讨被引量：5
- 2009年
- 螺旋轴流式多相泵因具有适应大体积流量输送,结构紧凑,对固体颗粒不敏感,具有一定的抗干转能力等优点,使其成为海底多相增压输送的最优选择之一。在陆用多相泵多次室内及现场成功试验的基础上,综合运用前期所取得的翼型优化及性能预测等成果,进行水下多相泵的研制。就水下立式螺旋轴流式多相泵系统的结构设计,在多相泵的叶轮、导叶和均化器的设计,轴系的布置及多相泵的密封、润滑、冷却、轴承和驱动电机等方面作了介绍。
- 刘文霄朱宏武薛敦松
- 关键词：螺旋轴流式多相泵
- 螺旋轴流式多相泵试验及相似性能研究
- 对研制的多相泵样机做了相似设计,并对相似设计结果进行优化,以便开发出拥有更高性能参数的新一代螺旋轴流式多相泵。对第3代叶片式多相泵在转速3900、4200、4500r/min下做了现场试验,对试验结果进行了讨论,验证第3...
- 张金亚朱宏武孔祥领刘连强
- 关键词：螺旋轴流式多相泵叶片式
- 文献传递
- 基于正交设计方法的混输泵叶轮优化设计被引量：15
- 2009年
- 以自主研发并取得外特性试验数据的第三代混输泵叶轮为基础,应用L9(34)正交表,以混输泵增压和效率为考查指标,对混输泵叶轮进行4因素3水平的正交设计,获得9组参数组合。采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,分析得到一组最佳的参数组合作为优化后的叶轮参数,然后设计出与优化后叶轮配套的导叶,即得到一套优化后的增压单元设计参数。分别建立优化前后混输泵增压单元的计算流场,并对二者进行数值模拟计算。结果表明:优化后增压单元内流场特性相比优化前得到明显改善,增压提高约14.97%,效率增加约8.07%。
- 张金亚朱宏武李艳杨春
- 关键词：数值模拟叶轮优化设计
