离心油泵理论与应用PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

离心油泵理论与应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 原油及油品1

1.1.1 石油液体的密度1

1.1.2 石油液体的黏度2

1.1.3 密度和黏度对离心油泵性能影响的定性描述4

1.2 离心油泵的结构与应用5

1.2.1 离心油泵基本结构5

1.2.2 离心油泵在石油工业中的应用9

1.2.3 离心油泵在油田应用中存在的问题9

1.3 离心油泵研究现状与发展趋势10

1.3.1 离心油泵国外研究现状10

1.3.2 离心油泵国内研究现状14

1.3.3 离心油泵研究中存在的问题14

参考文献15

第2章 离心油泵基本理论23

2.1 离心油泵基本方程23

2.1.1 叶轮理论扬程方程23

2.1.2 离心油泵基本方程24

2.2 离心油泵叶轮滑移系数25

2.2.1 滑移速度25

2.2.2 滑移系数的定义25

2.2.3 滑移系数的计算26

2.2.4 液体黏度对滑移系数的影响31

2.3 离心油泵雷诺数与相似律32

2.3.1 离心油泵雷诺数的定义33

2.3.2 雷诺数对相似律的影响34

2.3.3 雷诺数对效率的影响35

2.3.4 雷诺数对效率影响的计算37

2.4 离心油泵性能分析37

2.4.1 计算原理38

2.4.2 局部摩擦阻力系数与流动模型验证46

2.4.3 应用分析50

2.5 离心油泵最优工况计算方法52

2.5.1 基本思想52

2.5.2 计算方法53

2.5.3 计算过程55

2.5.4 计算结果57

参考文献58

第3章 离心油泵的性能64

3.1 试验装置与试验方法64

3.1.1 试验装置64

3.1.2 试验泵65

3.1.3 试验叶轮65

3.1.4 试验液体66

3.1.5 试验方法与数据处理67

3.2 黏度对性能曲线的影响67

3.2.1 性能曲线变化67

3.2.2 黏度对最优工况参数的影响68

3.3 性能换算系数曲线69

3.3.1 性能换算系数的定义69

3.3.2 性能换算系数的变化70

3.3.3 与现有换算系数的比较71

3.4 扬程突升现象71

3.4.1 扬程突升现象的定义71

3.4.2 扬程突升现象的根源72

参考文献76

第4章 叶片数对离心油泵性能的影响79

4.1 输送水时叶片数对性能的影响79

4.1.1 叶片数对性能的影响79

4.1.2 叶片数对叶轮流动参数的影响80

4.2 输送黏油时叶片数对性能的影响82

4.2.1 叶片数对扬程曲线的影响83

4.2.2 叶片数对轴功率曲线的影响83

4.2.3 叶片数对效率曲线的影响84

4.2.4 最优叶片数85

4.3 叶片数对性能影响的理论分析86

4.3.1 叶片数对滑移系数的影响86

4.3.2 叶片数对水力效率、容积效率和机械效率的影响88

参考文献90

第5章 出口角对离心油泵性能的影响92

5.1 出口角对性能影响的试验92

5.1.1 试验叶轮92

5.1.2 试验结果与讨论92

5.2 出口角对性能影响的理论分析98

5.2.1 水力损失模型的建立99

5.2.2 计算结果与讨论103

参考文献108

第6章 离心油泵叶轮切割111

6.1 叶轮切割定律111

6.1.1 切割定律与切割曲线111

6.1.2 现有理论切割定律与切割曲线113

6.1.3 试验切割指数的计算114

6.2 输送水时的叶轮切割定律115

6.2.1 试验叶轮115

6.2.2 结果与讨论116

6.3 输送黏油时的叶轮切割定律119

6.3.1 性能曲线119

6.3.2 切割指数120

6.3.3 叶轮切割定律的拟合123

6.3.4 切割曲线127

6.4 叶轮切割后泵效率升高现象128

6.4.1 效率升高现象128

6.4.2 效率升高的原因分析130

参考文献132

第7章 口环间隙对泵性能的影响133

7.1 试验装置与对象133

7.2 口环间隙对性能的影响134

7.2.1 性能曲线的变化134

7.2.2 最优工况参数的变化136

7.2.3 最优工况参数相对变化率138

7.2.4 水力效率、容积效率和机械效率139

7.2.5 泄漏量141

7.2.6 泵腔流体量纲一化角速度和压力分布142

7.2.7 摩擦阻力系数147

7.2.8 几点讨论148

参考文献149

第8章 叶轮内部时均流动测量150

8.1 离心叶轮内部流动基本特征150

8.1.1 仿离心叶轮元件内部流动测量150

8.1.2 离心泵叶轮内部流动测量155

8.1.3 离心叶轮的流动模型163

8.1.4 离心泵叶轮内部流动研究中存在的问题165

8.2 试验装置与方法165

8.2.1 试验装置165

8.2.2 测速系统167

8.2.3 测量方法与步骤168

8.2.4 测量点布置168

8.2.5 试验液体与工况169

8.2.6 试验数据处理170

8.3 试验结果分析与讨论170

8.3.1 相对速度分布170

8.3.2 叶轮流道内的尾流188

8.3.3 叶片间相对速度剖面的发展190

8.3.4 讨论192

参考文献199

第9章 蜗壳内部时均流动测量207

9.1 蜗壳内部流动特征207

9.1.1 叶轮与蜗壳间的流体作用力207

9.1.2 叶轮与蜗壳的水力性能匹配208

9.1.3 蜗壳内部流动测量209

9.1.4 蜗壳内部流动数值计算211

9.1.5 蜗壳水力设计方法与优化212

9.2 试验设备与方法213

9.2.1 试验装置、测速系统、试验液体与测量工况213

9.2.2 测量方法与步骤214

9.2.3 测量断面内的测点布置214

9.2.4 试验数据整理215

9.3 切向速度分布215

9.3.1 切向速度沿蜗壳宽度的变化215

9.3.2 切向速度的不均匀系数的变化226

9.3.3 角动量随径向位置的变化227

9.4 径向速度分布229

9.4.1 配带叶轮A229

9.4.2 配带叶轮B234

9.4.3 径向速度的讨论238

9.5 各因素对蜗壳内部流动的影响239

9.5.1 出口角对蜗壳内部流动的影响239

9.5.2 黏度对蜗壳内部流动的影响240

9.5.3 工况对蜗壳内部流动的影响240

参考文献240

第10章 蜗壳非定常流动测量246

10.1 试验设备与方法246

10.1.1 试验装置、试验泵、试验介质和试验工况246

10.1.2 测速系统与测量方法246

10.1.3 测量断面内的测点布置246

10.2 试验结果分析247

10.2.1 速度沿径向的变化247

10.2.2 速度沿周向的变化249

10.2.3 速度脉动幅度的变化252

10.2.4 平均速度的变化253

参考文献256

第11章 泵定常流动数值分析259

11.1 计算模型与方法259

11.1.1 几何模型259

11.1.2 液体物理参数262

11.1.3 计算工况263

11.1.4 流动物理模型264

11.1.5 壁面函数与剪切应力265

11.1.6 计算程序及数值计算方法267

11.1.7 边界条件设置268

11.1.8 粗糙度设置268

11.2 水力性能计算结果269

11.2.1 网格无关性检查269

11.2.2 叶片与隔舌相对位置的影响269

11.2.3 黏度对叶轮水力性能的影响270

11.2.4 黏度对泵水力性能的影响273

11.2.5 壁面平均摩擦阻力系数276

11.2.6 叶轮理论扬程出现驼峰的原因277

11.3 内部流动计算结果280

11.3.1 叶轮内部流动280

11.3.2 蜗壳内部流动283

11.4 计算结果的讨论284

11.4.1 由速度三角形确定的滑移系数284

11.4.2 表面粗糙度的影响286

11.4.3 壁面函数的影响288

11.4.4 紊流模型的影响288

11.4.5 吸入管的流态289

11.4.6 CFD预测扬程与试验值不一致的原因289

参考文献290

第12章 泵非定常流动数值分析294

12.1 模型泵与流动模型294

12.2 计算结果分析与讨论296

12.2.1 网格无关性检查296

12.2.2 紊流模型的影响297

12.2.3 扬程曲线对比299

12.2.4 与LDV测量数据对比300

12.2.5 转矩和总压的变化306

12.2.6 压力与速度头的变化307

12.2.7 压力能头和速度头脉动的衰减311

12.2.8 讨论315

参考文献317

第13章 泵空化性能数值分析320

13.1 黏度、表面张力和空气含量对空化的影响320

13.1.1 黏度和表面张力对空泡生长和溃灭的影响320

13.1.2 空气含量对空泡生长和溃灭的影响321

13.1.3 黏油物理特性325

13.2 离心油泵空化性能的数值计算325

13.2.1 计算模型与方法326

13.2.2 计算结果329

13.2.3 非凝结气体浓度的影响334

13.2.4 叶片出口角的影响334

13.2.5 讨论335

参考文献337

第14章 泵过渡过程水力性能分析343

14.1 计算模型与方法343

14.1.1 离心泵与计算域343

14.1.2 数值计算方法344

14.1.3 求解方案345

14.2 性能参数的瞬态变化345

14.2.1 外特性345

14.2.2 量纲一化特性分析347

14.2.3 叶轮功率特性348

14.2.4 同步特性349

14.2.5 瞬时扬程-流量曲线350

14.2.6 准稳态和稳态扬程-流量曲线对比352

14.3 内部流动参数和流场的瞬态变化353

14.3.1 平均静压特性353

14.3.2 平均涡量的变化356

14.3.3 流场演化过程358

参考文献359

第15章 离心油泵水力设计方法362

15.1 油水设计参数转换362

15.1.1 参数转换方程和方法362

15.1.2 结果与讨论366

15.2 叶轮主要几何尺寸的确定369

15.3 叶轮直径的优化371

15.3.1 目标函数与计算方法371

15.3.2 结果与讨论373

15.4 叶轮准三元设计375

15.4.1 流动控制方程375

15.4.2 叶片造型方法377

15.4.3 设计方法与过程377

15.4.4 流动分析精度检验379

15.4.5 反问题算法检验379

15.4.6 实际应用379

15.4.7 叶片型线对泵性能的影响384

参考文献388

附录1 离心油泵油水性能参数换算及设计工况性能参数QBASIC计算程序391

附录2 准黏性法叶轮直径优化MATLAB计算程序402

附录3 直接黏性法叶轮直径优化MATLAB计算程序406