吸入压力对往复式油气混输泵外特性的影响

利用Fluent对往复式油气混输泵工作过程进行了三维动态模拟.分析了含气率(标准大气压下)为50%时吸入压力Ps对混输泵的流量特性、指示功率和指示效率的影响.结果表明,吸入阀开启后吸入瞬时流量几乎恒定,且随吸入压力的增加而增加;排出瞬时体积流量在排出阀开启时从零突变到大于活塞体积变化率,随后降低到与活塞体积变化率近似相等.吸入压力从0.2 MPa增加到0.6 MPa时泵的排出平均流量从7m3/h增加到11.5m3/h,指示功率从7.6kW增加到11.6kW,指示效率从74.7%降低到68.3%.适当增加吸入压力能提高泵的流量,但泵的效率会有所降低.

往复式油气混输泵组合阀流场数值模拟

建立了往复式油气混输泵组合阀的三维流场几何模型。根据泵速、活塞行程和活塞直径等工作参数,给定组合阀的边界条件。利用Fluent软件对不同最大开启高度、不同介质气液比下组合阀内流场进行数值模拟,获得了最大开启高度、介质气液比与组合阀进出口压差、流量系数之间的定量关系。结果表明:当最大开启高度一定时,随着介质气液比的增大,阀进出口压差减小,而流量系数基本保持不变;当介质气液比一定时,随着最大开启高度的增大,进出口压差减小,流量系数减小。为往复式油气混输泵组合阀的设计计算提供参考。

往复式油气混输泵组合阀流场非定常仿真分析

建立了往复式油气混输泵组合阀简化后的二维轴对称维流场几何模型。根据泵速、活塞行程和活塞直径等工作参数,给定阀的边界条件,采用标准的k-ε湍流模型、动网格技术以及UDF用户自定义程序,对介质不同气液比下组合阀的启闭过程进行了非定常数值仿真。获得了组合阀开启、关闭过程中阀芯表面压力分布、阀隙流速、瞬态液动力与介质气液比、阀开启高度之间的定量关系。结果表明:阀芯开启高度一定时,介质气液比越大瞬态液动力越小;介质气液比一定时,随着阀芯开启高度的增大瞬态液动力减小。

往复式油气混输泵组合阀滞后角的研究

针对实际组合阀的结构特点,结合相关工作参数,推导出了往复式油气混输泵组合阀滞后角的计算公式,得到了不同气液比下组合阀的滞后角。采用FLUENT软件中的VOF多相流模型及动态分层动网格模型,结合UDF将运动边界定义为活塞运动,对6组不同气液比下的组合阀滞后角进行了数值模拟,与理论计算结果比较,相当吻合。结果表明,往复泵输送油气两相介质时组合阀滞后角远远大于介质为纯液态的工况;随着介质气液比的增大,组合阀的滞后角不断增大。该研究可为往复式油气混输泵阀的设计计算提供一定的理论基础。

往复式油气混输泵输入功率的计算与分析

以往复式油气混输泵为例,研究了气液两相工况下往复泵输入功率变化规律,通过分析其工作原理,结合组合阀排出阀芯开启压力平衡方程和油气两相绝热内压缩过程方程,推导出了输入功率的计算公式。通过实例计算,得到了不同内压缩比、不同气液比工况下三缸双作用往复式油气混输泵的输入功率。结果表明:随着介质初始气液比的增大,泵的输入功率减小;当介质初始气液比β0<0.5时,输入功率随着内压缩比的增大而增大,β0>0.5时,输入功率随着内压缩比的增大而减小。

单缸双作用往复式油气混输泵的几何理论与排出特性研究

提出了一种新型的单缸双作用往复式油气混输泵,介绍了该泵的结构特点和工作原理。针对单缸双作用往复式油气混输泵的运行工况,利用Fluent软件建立混输泵排出过程的数值模型。通过数值分析,得到了排出过程的流场压力分布与混输泵的瞬时排出流量。为之后样机的制造提供了数据支持,并为进一步研究往复式的油气混输泵提供了参考依据。