螺旋轴流式多相泵设计初探及其内部气液两相流动的三维数值分析
全文在较为全面地归纳总结国内外油气多相泵发展现状的基础上,以螺旋轴流式多相泵这一新型增压设备的开发研制为主线,对原理机的设计、试验研究及其内部气液两相流动的三维数值分析三个方面进行了广泛、深入的研究.针对多相泵设计这一难点问题,该文借鉴单相泵、压缩机的设计方法,同时考虑多相输送的特殊性,初步提出了螺旋轴流式多机泵的结构设计方案.完成了螺旋轴流式多相泵原理机主要过流部件的流动设计程序的编制和相应的CAD辅助设计,并进行了第二代多相泵的设计,为进一步研究工作创造了条件.在多相泵试验研究方面,设计、建立了一套多功能的多相...
全文在较为全面地归纳总结国内外油气多相泵发展现状的基础上,以螺旋轴流式多相泵这一新型增压设备的开发研制为主线,对原理机的设计、试验研究及其内部气液两相流动的三维数值分析三个方面进行了广泛、深入的研究.针对多相泵设计这一难点问题,该文借鉴单相泵、压缩机的设计方法,同时考虑多相输送的特殊性,初步提出了螺旋轴流式多机泵的结构设计方案.完成了螺旋轴流式多相泵原理机主要过流部件的流动设计程序的编制和相应的CAD辅助设计,并进行了第二代多相泵的设计,为进一步研究工作创造了条件.在多相泵试验研究方面,设计、建立了一套多功能的多相泵实验台.泵内气液两相流动的数值计算分为两部分:(一)流体机械叶轮内三维有势流动的边界元分析方法;(二)建立泵内气液两相流动分析的气泡轨迹模型.首先推导建立了流体机械转轮内三维有势流动的边界元分析方法,并通过满足不同边界条件的两类势函数的解的迭加,完成了离心叶轮和螺旋轴流式叶轮的程序编制调试,并进行了流场计算,通过数值计算研究了进口冲角对螺旋轴流式叶轮翼形表面压力分布的影响.以此为基础,建立了气泡在任意流场中的运动方程,采用边界元方法求解主流流场,应用气泡轨迹模型求解了流体机械叶轮内气液两相流场.作为两相流动计算部分的核心,分别计算了不同初始直径、不同进口位置的气泡在离心叶轮和螺旋轴流式原理机叶轮内的运动情况,并得到气泡在叶轮内的运动轨迹、受力情况及其它很有价值的流动信息.
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作者: 李清平
学科专业: 石油天然气机械工程
授予学位: 博士
导师姓名: 薛敦松 卢文强
学位年度: 1998
语 种: chi
分类号: TE933.3