射流泵的水动力学特性及其内部流场的数值模拟
本文选题：射流泵 + 面积比 ； 参考：《东北石油大学》2012年硕士论文
【摘要】：射流泵是一种特殊的水力泵，通过动力液与地层液之间的动量转换作用，，实现抽油的一种流体机械。由于它结构简单，没有运动部件，被广泛应用于各种领域。虽然射流泵结构简单，但是其内部流场却非常复杂。随着计算机技术的发展，数值模拟已经成为射流泵内部流场研究的有效手段之一。因此本文用Fluent软件对射流泵内部流场进行了数值模拟。主要的内容如下： 首先，本文阐述了射流泵的国内外发展现状，并分析了射流泵的基本理论，给出了射流泵的选泵设计原则，为不同工况条件下的射流泵选择的应用提供了理论依据。 其次，对射流泵的水动力学特性进行了系统全面的分析研究。推导了射流泵的基本特性方程；研究射流泵的气蚀特性，给出了无因次面积比R、无因次流量比M和无因次压力比P与射流泵气蚀特性的重要关系；分析研究了射流泵出口压力稳定性，得出回压敏感性是泵工作点的函数，并且随着M的增大（P减小） X值增大。这说明射流泵在低排量动力液泵送高排量采出液时，回压敏感性较强；另外，回压敏感性参数X还与无因次面积比R值有关，并且随着R值的减小X增大，即反映回压敏感性增强。 第三，应用Fluent软件对射流泵内部流场进行了数值模拟。对无因次面积比R为0.3、0.5、0.6，喉嘴距为0、1、2、5的射流泵进行了数值分析，得出了湍流流场的基本特性，并着重分析了喉嘴距对射流泵内部流场中速度、压力、湍动能的影响。得出了喉嘴距为1~2时射流效果最佳。
[Abstract]:Jet pump is a kind of special hydraulic pump. It is a kind of fluid machinery for pumping oil by means of momentum conversion between dynamic fluid and formation fluid. Because of its simple structure and no moving parts, it is widely used in various fields. Although the structure of jet pump is simple, its internal flow field is very complicated. With the development of computer technology, numerical simulation has become one of the effective methods to study the internal flow field of jet pump. Therefore, the flow field in the jet pump is numerically simulated by fluent software. The main contents are as follows: firstly, this paper describes the development of jet pump at home and abroad, analyzes the basic theory of jet pump, and gives the design principle of jet pump. It provides a theoretical basis for the application of jet pump selection under different operating conditions. Secondly, the hydrodynamic characteristics of jet pump are analyzed systematically and comprehensively. The basic characteristic equation of jet pump is derived, the cavitation characteristic of jet pump is studied, and the important relations between the cavitation characteristic of jet pump and the dimensionless area ratio R, dimensionless flow ratio M and dimensionless pressure ratio P are given. The stability of jet pump outlet pressure is analyzed and studied. It is concluded that the pressure sensitivity of the jet pump is a function of the pump operating point, and the X value increases with the increase of M (P decreasing). This indicates that the back pressure sensitivity of the jet pump is stronger when the low displacement power fluid pump delivers the high displacement produced liquid, in addition, the parameter X of the back pressure sensitivity is related to the dimensionless area ratio R, and increases with the decrease of the R value. That is to say, the sensitivity of back pressure is enhanced. Thirdly, the flow field in the jet pump is numerically simulated by fluent software. In this paper, a jet pump with a dimensionless area ratio of 0. 3 ~ 0. 5 ~ 0. 6 and a throat nozzle distance of 0 ~ 1 / 2 ~ 5 is numerically analyzed, and the basic characteristics of the turbulent flow field are obtained. The influence of the throat nozzle distance on the velocity, pressure and turbulent kinetic energy in the flow field of the jet pump is emphatically analyzed. The best jet effect is obtained when the throat distance is 1 ~ 2.
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH38
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