螺旋轴流式混输泵压缩级设计及内流场模拟
本文选题:螺旋轴流式混输泵 切入点:增压单元 出处:《兰州理工大学》2011年硕士论文
【摘要】:本文介绍了油气混输泵在油田中的应用及国内外该领域的研究状况与发展趋势。综合轴流泵与压缩机的理论,完成了螺旋轴流式混输泵动、静叶轮水力设计工作。采用三维造型软件UG建立油气混输泵增压单元模型,利用ICEM对计算区域进行离散化,运用FLUENT多相流模块对模型进行数值模拟,并使用Tecplot和Origin处理模拟结果,得到压缩级内部压力场、速度场及相态分布情况,作出单压缩级性能曲线。通过对流速、压力、总压的分布状况分析,掌握转轮内部流动情况,在此基础上,对设计进行改进。本次设计减小动叶轮缘翼型安放角,,加大动叶弦长,静叶轮采用了NACA4412翼型,有效减小了静叶流道内旋涡和相态分离的发生,提高了泵的效率。数值计算表明,混输泵的高效区变宽,能够较好适应更高含气率工作环境,整机性能明显改善,为今后的设计提供有益的参考。
[Abstract]:This paper introduces the application of oil and gas mixed transportation pump in oil field and the research status and development trend in this field at home and abroad. By integrating the theory of axial flow pump and compressor, the helical axial flow mixing pump is completed. Hydraulic design of static impeller. The model of pressurized unit of oil and gas mixed transportation pump is established by using 3D modeling software UG, the calculation area is discretized by ICEM, and the model is numerically simulated by FLUENT multiphase flow module. Using Tecplot and Origin to deal with the simulation results, the internal pressure field, velocity field and phase distribution of the compression stage are obtained, and the performance curves of the single compression stage are obtained. Through the analysis of the distribution of velocity, pressure and total pressure, the internal flow situation of the runner is grasped. On this basis, the design is improved. The design reduces the angle of the flange of the moving impeller, increases the length of the blade string, and adopts the NACA4412 airfoil for the stator impeller, which effectively reduces the occurrence of vortex and phase separation in the flow channel of the stator blade. The efficiency of the pump is improved. The numerical calculation shows that the high efficiency zone of the mixed pump is widened, which can better adapt to the working environment with higher gas content, and the performance of the whole machine is obviously improved, which provides a useful reference for the design in the future.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH312
【参考文献】
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本文编号:1664671
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