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低温液态CO_(2)增压泵全流道匹配的多目标优化
1
作者
马文生
祁炳
+2 位作者
袁学平
黎义斌
杨由超
《机电工程》
北大核心
2025年第2期195-204,共10页
在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立...
在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立优化设计方案,进行了多工况的水力性能数值计算分析和实验结果分析。首先,采用ANSYS CFX软件对增压泵模型进行了数值模拟计算,并将计算结果与实验结果进行了对比分析;然后,以扬程和效率为优化指标,采用Box-Behnken Design方法,建立了增压泵主要过流部件关键几何参数的多目标优化设计方案;最后,对实验结果进行了分析,确定了各试验因素交互作用对实验的影响,并建立了最优实验模型,将其与原模型进行了性能对比分析。研究结果表明:叶片出口宽度对增压泵扬程的影响,以及叶片包角对增压泵效率的影响最明显,当叶片包角位于137°~142°,蜗壳进口宽度在34 mm左右,增压泵的效率最佳;采用全流道的参数的最佳匹配方案后,增压泵额定点的效率可提高0.22%。该研究结果可为低温液态CO_(2)增压泵的水力设计及性能优化提供技术指导。
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关键词
低温液态CO_(2)离心泵
Box-Behnken
Design方法
几何参数
交互作用
扬程和效率
叶片出口宽度
叶片包角
在线阅读
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职称材料
叶轮与导叶宽度匹配参数对LNG泵压力脉动特性的影响研究
被引量:
3
2
作者
韩传军
李言希
程华
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期1359-1366,共8页
应用CFD技术研究了叶轮和导叶宽度匹配设计对LNG潜液泵压力脉动特性影响,进行了宽度匹配设计,采用K-epsilon湍流模型进行了多工况数值模拟,引入无量纲参数R(导叶进口宽度/叶轮出口宽度)进行结果分析,分析验证了泵的外特性,得到了LNG泵...
应用CFD技术研究了叶轮和导叶宽度匹配设计对LNG潜液泵压力脉动特性影响,进行了宽度匹配设计,采用K-epsilon湍流模型进行了多工况数值模拟,引入无量纲参数R(导叶进口宽度/叶轮出口宽度)进行结果分析,分析验证了泵的外特性,得到了LNG泵的时、频域压力脉动特性等。结果表明:压力脉动主频为叶轮的叶频,次频为其倍频。时域峰值与监测点处的相对位置有关,相对于交界面越近,时域峰值越大。压力脉动幅值随R增加先减小后增大,存在最佳宽度匹配方案使得泵压力脉动峰值降低。
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关键词
压力脉动
LNG潜液泵
匹配设计
叶轮出口宽度
导叶进口宽度
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职称材料
空间导叶出口宽度变化对潜水泵性能的影响
被引量:
1
3
作者
孙鹏卫
王秀勇
+1 位作者
李跃民
薛少辉
《化工设备与管道》
CAS
北大核心
2024年第5期49-54,共6页
为研究空间导叶出口宽度变化对潜水泵水力性能的影响,以200QJ-32-56型潜水泵为研究对象,保持导叶其他参数不变,通过改变空间导叶出口外径,将导叶出口宽度在轴面投影图中设计了5个水力方案,并基于雷诺时均方程N-S方程和RNG k-ε湍流模型,...
为研究空间导叶出口宽度变化对潜水泵水力性能的影响,以200QJ-32-56型潜水泵为研究对象,保持导叶其他参数不变,通过改变空间导叶出口外径,将导叶出口宽度在轴面投影图中设计了5个水力方案,并基于雷诺时均方程N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对5种导叶方案的水力模型进行全流场非定常计算。计算结果表明:导叶出口宽度d4=14 mm时为最佳设计方案,在设计流量32 m3/h模型泵的扬程为56.56 m,效率为68.14%,增大或减小出口宽度模型泵整体性能都会下降;导叶出口宽度设计得当能够有效提高导叶内压强分布的均匀性,降低湍动能并减小水力损失,同时改善下一级叶轮的入流条件,从而提升了整泵的水力性能。
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关键词
潜水泵
空间导叶
出口宽度
水力损失
级间匹配
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职称材料
题名
低温液态CO_(2)增压泵全流道匹配的多目标优化
1
作者
马文生
祁炳
袁学平
黎义斌
杨由超
机构
重庆水泵厂有限责任公司
兰州理工大学能源与动力工程学院
特种泵阀及流控系统教育部重点实验室
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第2期195-204,共10页
基金
甘肃省自然科学基金资助项目(24JRRA214)。
文摘
在油田驱油工艺中,提高CO_(2)的压力和流量可以实现原油采收率的提升。针对驱油工艺系统的核心动力设备-低温液态CO_(2)增压泵在运行过程中存在效率偏低的问题,以一台典型多级低温液态CO_(2)离心泵为研究对象,基于泵的关键几何参数建立优化设计方案,进行了多工况的水力性能数值计算分析和实验结果分析。首先,采用ANSYS CFX软件对增压泵模型进行了数值模拟计算,并将计算结果与实验结果进行了对比分析;然后,以扬程和效率为优化指标,采用Box-Behnken Design方法,建立了增压泵主要过流部件关键几何参数的多目标优化设计方案;最后,对实验结果进行了分析,确定了各试验因素交互作用对实验的影响,并建立了最优实验模型,将其与原模型进行了性能对比分析。研究结果表明:叶片出口宽度对增压泵扬程的影响,以及叶片包角对增压泵效率的影响最明显,当叶片包角位于137°~142°,蜗壳进口宽度在34 mm左右,增压泵的效率最佳;采用全流道的参数的最佳匹配方案后,增压泵额定点的效率可提高0.22%。该研究结果可为低温液态CO_(2)增压泵的水力设计及性能优化提供技术指导。
关键词
低温液态CO_(2)离心泵
Box-Behnken
Design方法
几何参数
交互作用
扬程和效率
叶片出口宽度
叶片包角
Keywords
low-temperature liquid CO_(2)centrifugal pump
Box-Behnken Design(BBD)method
geometric parameters
interaction
lift and efficiency
vane outlet width
vane
wrap angle
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
TE934.1 [石油与天然气工程—石油机械设备]
在线阅读
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职称材料
题名
叶轮与导叶宽度匹配参数对LNG泵压力脉动特性的影响研究
被引量:
3
2
作者
韩传军
李言希
程华
机构
西南石油大学机电工程学院
西南油气田公司集输工程技术研究所
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024年第8期1359-1366,共8页
文摘
应用CFD技术研究了叶轮和导叶宽度匹配设计对LNG潜液泵压力脉动特性影响,进行了宽度匹配设计,采用K-epsilon湍流模型进行了多工况数值模拟,引入无量纲参数R(导叶进口宽度/叶轮出口宽度)进行结果分析,分析验证了泵的外特性,得到了LNG泵的时、频域压力脉动特性等。结果表明:压力脉动主频为叶轮的叶频,次频为其倍频。时域峰值与监测点处的相对位置有关,相对于交界面越近,时域峰值越大。压力脉动幅值随R增加先减小后增大,存在最佳宽度匹配方案使得泵压力脉动峰值降低。
关键词
压力脉动
LNG潜液泵
匹配设计
叶轮出口宽度
导叶进口宽度
Keywords
pressure pulsation
LNG submersible pump
matching design
impeller
outlet
width
guide
vane
inlet
width
分类号
TV131.3 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
空间导叶出口宽度变化对潜水泵性能的影响
被引量:
1
3
作者
孙鹏卫
王秀勇
李跃民
薛少辉
机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
山西天海泵业有限公司
出处
《化工设备与管道》
CAS
北大核心
2024年第5期49-54,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51866009)
国防基础科研计划(JCKY2019427D001)。
文摘
为研究空间导叶出口宽度变化对潜水泵水力性能的影响,以200QJ-32-56型潜水泵为研究对象,保持导叶其他参数不变,通过改变空间导叶出口外径,将导叶出口宽度在轴面投影图中设计了5个水力方案,并基于雷诺时均方程N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对5种导叶方案的水力模型进行全流场非定常计算。计算结果表明:导叶出口宽度d4=14 mm时为最佳设计方案,在设计流量32 m3/h模型泵的扬程为56.56 m,效率为68.14%,增大或减小出口宽度模型泵整体性能都会下降;导叶出口宽度设计得当能够有效提高导叶内压强分布的均匀性,降低湍动能并减小水力损失,同时改善下一级叶轮的入流条件,从而提升了整泵的水力性能。
关键词
潜水泵
空间导叶
出口宽度
水力损失
级间匹配
Keywords
submersible pumps
space guide
vane
s
outlet
width
hydraulic losses
matching between stages
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低温液态CO_(2)增压泵全流道匹配的多目标优化
马文生
祁炳
袁学平
黎义斌
杨由超
《机电工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
叶轮与导叶宽度匹配参数对LNG泵压力脉动特性的影响研究
韩传军
李言希
程华
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
空间导叶出口宽度变化对潜水泵性能的影响
孙鹏卫
王秀勇
李跃民
薛少辉
《化工设备与管道》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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