宽幅电潜泵叶导轮设计与性能试验

针对海上油田应用的常规电潜泵存在高效区范围有限、大排量扬程偏低等问题,开展了宽幅电潜泵叶导轮设计。应用CFTurbo建立宽幅叶导轮模型,通过优化叶片包角和叶片厚度,减少水力损失,提高泵效。利用Ansys软件探究叶导轮内部压力场和速度场分布规律,并应用3D打印样件和铸造样件进行性能试验,在额定工况点效率分别达到62.87%和65.83%,数值模拟结果与二者误差分别为6.1%和1.3%,随排量变化趋势一致,验证了数值模拟结果具有一定准确性。采用数值模拟和3D打印样件复合验证方法费用低,周期短,适合进行多轮次叶导轮优化设计,缩短了最终方案设计周期,并提供了试验参数。最终设计的宽幅电潜泵单级叶导轮高效区相比于常规电潜泵拓宽15.7%,额定点效率提高10.21%,满足海上油田生产井提液稳产需求。