双头单螺杆泵衬套有限元分析

用ANSYS对双头单螺杆泵衬套的受力情况作了有限元计算,为了提高计算效率,将螺杆泵衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解。讨论了双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力,以及衬套和螺杆在静态接触的情况下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布;揭示了双头单螺杆泵衬套的受力状态和变形规律。为双头单螺杆泵的结构优化设计及性能改善提供了参考依据。

双头单螺杆泵定子衬套力学行为分析

为研究双头单螺杆泵定子衬套的受力状态及内轮廓线的变形规律,分析了内压、压差、材料非线性、橡胶泊松比等多种因素对定子衬套应力、应变及内轮廓线变形规律的影响,并拟合出双头单螺杆泵定子衬套在均匀内压作用下内轮廓线位移的方程式及非均匀内压下内轮廓线最大位移公式。分析结果表明:均匀压力下,衬套应力、应变呈周期性变化,内轮廓线位移呈正弦规律变化,位移与内压成线性关系;压差作用下,衬套应力、应变最大值向压差作用处转移,内轮廓线变形规律发生改变,位移及其变形幅度均增大;衬套橡胶泊松比微小的变化即会对衬套变形产生非常大的影响。因此,实际生产中应注意注胶工艺及泊松比的变化。研究结果为定子、转子过盈量的选取及线型的优化设计提供了理论基础,对提高双头单螺杆泵工作效率和使用寿命具有重要工程实际意义。

地面驱动双头单螺杆泵的应用与效果分析

井下采油螺杆泵因具有较高的系统效率而日益受到重视。但是单头单螺杆泵由于受到自身结构和油井井身结构的限制 ,其排量比双头单螺杆泵要小 ,从而难以满足油井的产量需求。文章简述了双头螺杆泵的技术特点以及在胜利油田的应用情况。通过在胜利油田的使用表明 ,地面驱动双头单螺杆泵在含沙油井开发中有良好的应用前景。

双头单螺杆泵短幅内摆线线型仿真优化技术

在单螺杆泵转子和定子是刚性接触的假设前提下,以短幅内摆线线型理论为基础,建立多元变量多目标函数的双头单螺杆泵短幅内摆线线型优化的数学模型。利用数值积分法对目标函数的复杂积分进行处理,求出变幅系数k在不同取值范围内的复杂积分拟合方程,确定约束条件,简化了线型优化的数学模型。采用复合形法对该数学模型进行优化,可计算出优化范围内各点的几何参数。结果显示,当变幅系数k=0.5、等距线半径趋于无穷大时线型结果最好。将优化结果应用在双头单螺杆泵的线型设计中,计算出线型各点绕中心做螺旋运动时空间位置坐标,利用OpenGL技术建立双头单螺杆泵短幅内摆线线型的参数化运动仿真模型,实现优化设计与运动仿真相结合,为多头单螺杆泵线型理论的深入研究提供一个可视化的操作平台。

双头单螺杆泵衬套力热耦合模拟研究

运用有限元方法对三种线型的双头单螺杆泵衬套进行力热耦合模拟研究。给出了在额定工况下,螺杆泵衬套温度场分布云图。揭示了螺杆泵衬套的温度分布规律,弥补了螺杆泵衬套温度场难以测量的问题。为双头单螺杆泵衬套的热分析、型线选择、性能优化等提供参考依据。

双头单螺杆泵定子衬套热力耦合研究

为研究稠油热采工况下橡胶衬套的温升机理,对高温、含砂稠油工况下螺杆泵的定子橡胶衬套进行摩擦学试验。基于传热学原理,运用有限元方法对双头单螺杆泵橡胶衬套进行热力耦合研究,分析定子橡胶衬套温度场和热应力、应变的变化规律,并研究转速、过盈量、摩擦因数等因素对定子衬套热力耦合的影响。研究结果表明:考虑橡胶滞后生热作用,衬套的温度呈椭圆形分布,沿中心向外递减;衬套的温升,最大热应力和最大位移随转速、过盈量的增大而增大,随摩擦因数的增大而减小;摩擦因数对衬套的热力耦合场影响相对较小。

双头单螺杆泵衬套力热耦合模拟研究

针对双头单螺杆泵在工作过程中,还没有能够直接对井下工况衬套橡胶的温度场分布等进行有效的测试,定子衬套又容易实效、衬套型线对螺杆泵工作性能影响很大的现状,对双头单螺杆泵衬套进行计算机仿真模拟研究则是一个尝试。鉴于双头单螺杆泵衬套的特殊形状将三维模型合理简化为平面应变模型进行模拟研究。运用有限元方法对三种线型的双头单螺杆泵衬套进行力热耦合模拟研究。给出了在额定工况下,螺杆泵衬套温度场分布云图。揭示了螺杆泵衬套的温度分布规律,弥补了螺杆泵衬套温度场难以测量的问题。为双头单螺杆泵衬套的热分析、型线选择、性能优化等提供参考依据。

双头单螺杆泵衬套型线分析

针对双头单螺杆泵衬套在实际使用中受到流体压力、衬套外壳以及螺杆的作用,容易发生磨损和变形,影响螺杆泵的寿命和效率的问题,采用ANSYS软件对双头单螺杆泵衬套进行有限元仿真模拟。将衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解,分析了3种常用型线双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布情况。模拟分析结果表明,在均匀压力作用下,普通内摆等距型线衬套的法向位移曲线呈正弦规律变化,其余2种呈V形变化,在1个周期内刚好有3个波峰、波谷,与衬套形状特征相对应;短幅内摆等距型线应力变化相对均匀,沿自然路径变化曲线呈U形。

双头单螺杆泵的线型设计及虚拟建模

在对各种摆线分析比较的基础上,提出采用短幅内摆线作为原始齿形曲线用于定子骨线设计,其共轭曲线用于转子的双头单螺杆泵设计。推导出这种双头单螺杆泵的转子和定子线型的数学方程式,并利用Pro/E对其进行虚拟建模,为双头单螺杆泵的加工及改进提供参考。

双头单螺杆泵短幅内摆线线型的优化模型研究

根据双头单螺杆泵线型优化的总体原则确定优化目标、约束条件,建立短幅内摆线线型的优化数学模型。在Visual C++编程语言基础上,采用复合形法对建立的数学模型进行优化,求出当变幅系数k=0.5,等距线半径趋于无穷大时线型结果最好。结合具体实例,计算出优化范围内各点的双头单螺杆泵的几何参数,为双头单螺杆泵的深入研究提供参考。

双头单螺杆潜油泵橡胶衬套力-热耦合模拟研究

针对用于井下采油的潜没式双头单螺杆泵在工作过程中,还没有能够直接对处于采油井下工况的衬套橡胶的温度场分布等进行有效的测试,定子衬套又容易失效、衬套型线对螺杆泵工作性能影响很大的现状,对双头单螺杆潜油泵衬套进行计算机仿真模拟研究进行一次尝试。鉴于双头单螺杆泵衬套的特殊形状,将三维模型合理简化为平面应变模型进行模拟研究。运用有限元方法对3种型线的双头单螺杆泵衬套进行了力热耦合模拟研究。获得了在额定工况下,螺杆泵衬套的温度场分布云图。揭示了螺杆泵衬套的温度分布规律,解决了螺杆泵衬套温度场难以测量的问题。为双头单螺杆泵衬套的热分析、型线选择、性能优化提供参考依据。

两种线型双头单螺杆泵对比分析

为了对内摆线型单螺杆泵和外摆线型单螺杆泵两种线型双头单螺杆泵进行对比分析,运用MATLAB软件生成短幅内摆线外等距曲线及短幅外摆线内等距曲线即两种线型双头单螺杆定、转子骨线,并用SolidWorks软件建立两种线型双头单螺杆泵相同参数的实体模型,利用ANSYS与SolidWorks之间的图形接口将模型导入到ANSYS软件中进行有限元分析,算出两种线型双头单螺杆泵的举升压力。结果表明:短幅内摆线外等距曲线双头单螺杆泵的性能指标优于短幅外摆线内等距曲线双头单螺杆泵;由于短幅外摆线内等距曲线双头单螺杆泵的检泵成本相较于短幅内摆线外等距线双头单螺杆泵的低,因此短幅外摆线内等距曲线双头单螺杆可应用于小排量的浅井中。

基于Matlab的双头双螺杆泵转子型线设计

选用长幅外摆线加上外摆线相结合的情况,设计双头双螺杆泵的端面型线,利用坐标变换推导出各段型线方程,在Matlab环境下开发人机交互程序生成所需要的不同参数、不同类型下的转子端面型线。结果表明:在改变参数和型线类型的情况下,使用这种人机交互界面的程序可以大大的简化大量重复的计算工作。

基于PRO/E的双头单螺杆泵设计

基于双头单螺杆泵的独特优点,设计了衬套与螺杆型线。运用PRO/E,研究双头单螺杆泵的三维建模和虚拟装配。结果表明:该混输泵能够按照设计意图进行装配,未发现干涉现象。

双头单螺杆泵的运动仿真与磨损分析~

双头单螺杆泵由于其特殊的结构和优势在流体输送中得到了广泛应用。根据莫伊诺泵原理,建立了双头单螺杆泵的运动学理论模型,基于定转子骨线的形成方法,推导出了转子自转与公转间的速度关系并得出了转子和定子接触时的最大滑动速度解析式。以运动学理论模型为指导,利用SolidWorks软件建立了螺杆泵的运动仿真模型,通过Motion模块完成了螺杆泵的运动仿真。仿真结果表明:在转子的一个运动周期内,表面各点并非时刻与定子接触,转子上的每一个点在定子上都有其固定的接触位置;定子齿凸中点相较其余各点和转子的接触次数更多,且均在转子表面点滑动速度最大的时刻发生接触;转子表面各点的速度与加速度曲线均为标准的正弦曲线,其分量为非周期性变化的波动曲线;从运动学方面考虑,对于普通内摆线型的双头单螺杆泵,当等距半径系数为2时的结构参数是较为合理的。

饮用水净水工艺自动控制工艺流程中关键部分设计探讨

原始水处理工艺过程一般都是由人工进行调节和控制的,这种情况下,由于操作人员的经验程度不同的影响,至使水处理过程中,某些因素不同程度地偏离合理的区域,造成处理后水的指标达不到要求或净化成本过高。为降低水处理成本和稳定出水质量,采用自动化控制净水工艺流程是一项克服以上问题的有效措施。下面将整个控制过程中几个关键部分的设计实现思想简要介绍一下。(由于篇幅所限,各部分控制流程图均省略) 一、净水剂投加自动控制部分 投加净水剂是对源水进行净化的第一步工作。