海底泥浆举升叶片圆盘泵轴向力预测.pdf

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1、2O11年第4O卷石油矿场机械第3期第28页0ILFIELDEQU『IPMENT2011，40(3)：28～31oo文章编号：10013482(2O11)03—002804海底泥浆举升叶片圆盘泵轴向力预测周昌静h，，陈国明，，高本金。，许亮斌。(1．巾国石油大学(华东)a．海洋油气装备与安全技术研究中心；b．机电工程学院，山东东营2570612．海洋石油工程股份有限公司，天津300451；3．中海油研究总院，北京100027)摘要：为计算海底泥浆举升叶片圆盘泵的轴向力，采用RNG￡方程湍流模型和标准SIMPLE算法对模型泵内全流道三

2、维湍流进行数值模拟。在水力性能试验验证的基础上，得到轮毂轴端及叶轮表面的静压力分布，并预测叶轮轴向力。结果表明：叶轮内表面静压分布较均匀，前、后盘静压分布基本相同，叶轮内表面压力分布不均所产生的轴向力占总的轴向力比例很小；叶轮前、后盘外表面压力分布存在明显的不一致，特别是在泵出口附近，叶轮后盘压力要明显大于前盘压力，叶轮所受总的轴向力主要由叶轮前、后盘外表面压力分布不均产生。关键词：叶片圆盘泵；叶轮；轴向力；压力分布；CFD仿真中图分类号：TE952文献标识码：APredictiononAxialThrustofDiskPumpwi

3、thRadialStraightBladeforSubseaMudliftZHOUChang-jing·．CHENGuoming'。GAOBen—fin。XULiangbin。(1．a．CentrefOrOH’shoreEngineeringandSafetyTechnology；b．CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityoPetroleum，Dongying257061，China；2．OffshoreOilEngineeringCo．，lad．，Ti

4、anjin300451，China；3．CN(X)CResearchInstitute，Beijing100027，Chi71a)Abstract：Tocalculateaxialthrustofdiskpumpwithradialstraightbladeforsubseamudlift，theRNGk-eturbulencemodelandthestandardSIMPIEalgorithmwereappliedtonumericallysimu—latethethreedimensionalviscousflowinsidet

5、hewholeflowpassageofamodelpump．Ontheba—sisofexperimentalverificationofhydraulicperformance，thepressuredistributionofthepumpaxia1endfaceandtheimpellersurfacewereobtainedandthevalueofaxia1thrustwascalculated．Theresultsshowthat：pressuredistributionoffrontdiskandbackdiskof

6、impellerisalmostthesame，axialthrustgeneratedbypressuredistributionofinnersurfaceofimpelleraccountedforaverysmallproportionofthetotalaxialthrust，pressuredistributionofoutersurfaceisobviouslydifferentforfrontdiskandbackdiskofimpeller，pressureOfbackdiskwassignificantlyhig

7、herthanthatoffrontdisk，axialthrustgeneratedbypressuredistributionofoutersurfaceofimpelleraccountedforaverylargeproportionofthetotalaxialthrust．Keywords：diskpumpwithradialstraightblade；impeller；axialthrust；pressuredistribution；nu—merica1sim1】1atjon收稿日期：201009—09基金项目：国家科

8、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：周昌静(1978一)，男，吉林长岭人，讲师，博士研究生，主要从事海洋油气装备、流体机械的研究，E—mailzhouchaning78@l