圆盘泵叶轮结构参数正交优化分析.pdf

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1、2012钲第第4518卷页石油矿场机械第6期0ILFIELDEQUIPMENT2O12，41(6)：58～62文章编号：1001-3482(2O12)06—0058—05圆盘泵叶轮结构参数正交优化分析王少平，高本金，尹树孟，周昌静(1．中海油基地集团油田建设工程公司，天津300000；2·中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心，山东青岛266580)摘要：针对圆盘泵叶轮结构特点，利用FIUENT系统建立圆盘泵流体-a力学分析模型，针对部分结构特征参数实现参数化建模。以获得最大压升为目标

2、，分别对影响圆盘泵最大压升的单因素及多因素组合进行分析。针对多因素制定5因素4,K4-正交试验表，并对16种结构分别进行流体动力学计算仿真，得到影响圆盘泵最大压升因素的主次顺序及优化方案。为圆盘泵的设计提供参考。关键词：圆盘泵；FIUENT；正交试验；数值模拟中图分类号：TE952文献标识码：AOptimizationonStructuralParameterofDiscPumpImpellerBasedonOrthogonalDigitalSimulationWANGShao—ping，GAOB

3、en—jin，YINShu—meng。，ZHOUChang—jing。(1·OilfieldConstructionCorpor“tion，CNCX)CBaseGroup，Ti“njin300000，Chi”“；2．CentrPforOff．,-~zorEngineeringandSafetyTecknolog，ChinaUniversity0，Petro[e“Ⅲ，Qi”gd“0266580．(thi”“)Abstract：Accordingtotheimpellerstructurecharac

4、teristicsofthediscpump，theCFDmode1s．whichrealizedtheparametricmodelingonpartsofstructureandoperationparameters，werees—tahlished，byusingtheFIUENFsoftware．Aimingatobtainingthebiggestpressurizing，thesin—glefactorormulti—factorswereanalyzedseparately，anda

5、5factors4levelsOrthogona1exDerimenttablewasformulated，andCFDanalysiswasappliedon16kindsofstructureseparatelv，inconse—quence．Onthebasisoftheorthogonalexperimentresults，anoptimumstructurewasproposedandtheprimaryandsecondaryfactororders，whichmayaffectthe

6、maximumpumphead。wereob—tained．ThismayprovidethereferenceforthedesignationOfthediscpump．Keywords：discpump；FIUENT；orthogonaldesignmethod；numericalsimulation圆盘泵是一种离心式旋转机械，由Sargent于中间存在无叶区，从而可以最大程度地减小被输送1850年发明，由NtkolaTesla进一步研究并发展。介质与过流部件的接触，降低圆盘叶轮表面冲击和最

7、初设计的工作叶轮是1组圆盘，结构如图1所示，摩擦，保证圆盘叶轮具有较长的_T作寿命和可靠性。主要靠旋转圆盘及液体之间的摩擦力进行能量传圆盘泵特别适用于输送含固体颗粒的流体介质。递。因为过流部件表面的边界层效应，使其流体介由于叶片泵理论与实践的快速发展，圆盘泵不质与叶轮表面相对速度较小而形成保护层，且叶轮再受到重视。20世纪60年代，化学工业工艺流程收稿日期：20120210基金项目：国家科技重大专项课题“深水油气田开发钻完井工程配套技术”(2008ZX05026001～12)作者简介：王少平(19

8、60)，男，海南人，高级工程师，1982年毕业于华南理工大学，主要从事海洋石油工程领域的技术工作，Email：wangshp3@cnooc．COn)．cn。第41卷第6期王少平，等：圆盘泵叶轮结构参数正交优化分析有了新的进步，高粘度石油矿藏的开发以及造船工状简化为矩形，此假设会影响到出口管道局部的回业的发展，给圆盘泵的发展带来了新的机遇。1970流现象，但不影响总体流场趋势。年，美国人MaxI．Gurth在圆盘泵的试验方面获得4)将泵进口段和出口段适当延长，保证了均极大成功，申请多