基于FLUENT的液体射流泵流动和性能仿真
射流泵是一种流体机械，它是一种利用工作射流来引射并输送流体的反应设备。结构简单、工作可靠的特点使其在水利、电力、石油化工等多个领域都被广泛应用。本论文针对石油油井开采应用的射流泵做了一些新的结构设计，并着重就射流泵应用中一般存在的泵效低等问题，采用FLUENT软件进行了详细的流动和性能数值模拟，具体完成的工作如下: (1)射流泵结构方案设计:采用三维图形设计软件UG对油井开采应用的射流泵进行了结构设计，设计包括内部结构尺寸和外部泵体两方面，综合考虑了泵内流场的性能、结构可靠性和加工维修经济性，由传统理论设计计算确定了其结构基本尺寸，通过基本性能方程得到了该射流泵的性能及效率曲线，经流固耦合分析，验证了该结构运行可靠稳定; (2)借助FLUENT软件完成了恒定射流泵内部流场数值模拟:即对流场施加恒定质量流量的工作流体，对泵内部流场进行流动和性能的数值模拟，通过对比不同喉嘴距、面积比下验证有效的模拟值数据，得到在一定流量比范围内喉嘴距最优解约为2d，面积比最优解约为6.06; (3)完成了脉冲射流泵内部流场数值模拟:通过UDF编程对流场施加质量流量呈矩形、三角脉冲变化的工作流体，分析脉冲射流泵内部流场的压力场、速度场，得到与恒定射流模拟基本相同的结构参数最优解，并验证了脉冲，尤其是20Hz的矩形脉冲能够较大提高射流泵的工作效率; (4)射流泵设计软件开发:基于VB.NET开发了集汽蚀性能校核、内部流场模型输出功能的射流泵设计软件JPKF，软件操作方便，能够提高射流泵的设计效率。 本论文完成的射流泵结构设计及其内部流场的数值模拟和设计软件开发，将为后续射流泵结构和工作参数的优化及应用提供初步理论依据。
射流泵;油井开采;结构设计;数值模拟;脉冲射流;FLUENT
北京化工大学
硕士
机械工程
陈平;唐为民
2021
中文
TE933.3
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）