基于浸入实体法的双螺旋泵吸入室流动特性研究

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作者 张惟斌 张慧宇 +1 位作者 江启峰 李红 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期187-193,共7页

为了获得双螺旋泵吸入室内的瞬态流动特性,基于浸入实体方法,采用CFD模拟平台,运用N-S方程和SST k-ω湍流模型对该双螺旋泵典型设计工况进行瞬态数值模拟,得到了矩形螺杆泵吸水室内部的流动脉动特性。研究表明:吸入室内压力脉动主要由... 为了获得双螺旋泵吸入室内的瞬态流动特性,基于浸入实体方法,采用CFD模拟平台,运用N-S方程和SST k-ω湍流模型对该双螺旋泵典型设计工况进行瞬态数值模拟,得到了矩形螺杆泵吸水室内部的流动脉动特性。研究表明:吸入室内压力脉动主要由双螺杆旋转时所形成的密闭容积的周期性开合所导致,主要为转频和转频的倍频脉动;内部流动压力和速度分布不均也主要由双螺杆旋转时所形成的密闭容积的周期性开合所导致,负压和旋涡主要从封闭容积区域产生并沿轴向向吸入口传播,沿径向扩散。 展开更多

关键词 双螺旋泵 吸入室 浸入实体法 不稳定流动特性

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双头单螺杆泵定子衬套力学行为分析 被引量：12

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作者 石昌帅 杨启明 +1 位作者 祝效华 童华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1143-1148,1152,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 衬套 内压 泊松比 有限元模型 优化设计 FINITE ele-ment modelling(FEM)

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普通内摆线型双头螺杆泵建模及运动仿真 被引量：11

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作者 韩国有 姜长鑫 杜秀华 《石油矿场机械》 2011年第1期1-4,共4页

根据螺杆泵转子和定子型面成型机理,用三维建模软件SolidWorks建立了普通内摆线型双头螺杆泵的三维实体模型,并用运动学分析软件COSMOSMotion对其进行了运动仿真和分析。结果表明,转子型线上圆弧段各点以及靠近圆弧段的点的运动轨迹都... 根据螺杆泵转子和定子型面成型机理,用三维建模软件SolidWorks建立了普通内摆线型双头螺杆泵的三维实体模型,并用运动学分析软件COSMOSMotion对其进行了运动仿真和分析。结果表明,转子型线上圆弧段各点以及靠近圆弧段的点的运动轨迹都是类三角形,其他各点的运动轨迹为打扣的类三角形。得出了:①转子型线上各点的速度和加速度的变化规律;②齿凸和齿凹接触点的相对滑动速度的变化规律。 展开更多

关键词 普通内摆线 双头螺杆泵 建模 运动仿真分析

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双头单螺杆泵的线型设计及虚拟建模 被引量：9

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作者 杜秀华 任彬 韩国有 《石油矿场机械》 2007年第1期33-35,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 短幅内摆线 建模

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双头单螺杆泵短幅内摆线线型仿真优化技术 被引量：5

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作者 任彬 张树有 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期144-151,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 短幅内摆线 优化模型 运动仿真

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双头单螺杆泵短幅内摆线线型的优化模型研究 被引量：3

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作者 任彬 韩国有 杜秀华 《石油矿场机械》 2007年第8期21-25,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 短幅内摆线 优化模型

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基于PRO/E的双螺杆油气混输泵运动仿真及有限元分析 被引量：2

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作者 魏存祥 周刚 仉洪云 《机械》 2007年第11期41-42,共2页

运用Pro/E研究双螺杆油气混输泵的三维建模,虚拟装配、运动仿真及有限元分析,结果表明:该混输泵能按照设计意图进行机构运动,泵体等零部件均能满足力学性能要求,为进一步优化设计和试验样机制造提供了一个参考依据。

关键词 PRO/E 双螺杆油气混输泵 运动仿真 有限元

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基于PRO/E的双头单螺杆泵设计

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作者 黄小兵 李强 魏存祥 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2009年第5期104-106,共3页

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。

关键词 PRO/E 双头单螺杆泵 型线 设计

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双头单螺杆泵衬套有限元分析 被引量：10

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作者 陈次昌 魏存祥 +2 位作者 单代伟 黄小兵 李杰 《西南石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期1-3,共3页

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、... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 衬套 有限元分析 ANSYS 优化设计

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双头单螺杆泵衬套力热耦合模拟研究 被引量：5

10

作者 龚建春 魏存祥 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第6期128-130,共3页

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、... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 衬套 力热耦合 型线

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双头单螺杆泵定子衬套热力耦合研究 被引量：4

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作者 韩传军 郑继鹏 +1 位作者 叶玉麟 陈飞 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2907-2912,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 定子衬套 摩擦试验 热力耦合 有限元方法

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双头单螺杆泵衬套型线分析 被引量：3

12

作者 熊建新 陈次昌 魏存祥 《石油机械》 北大核心 2008年第12期31-34,85,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 衬套 型线 有限元分析 超弹性 采油泵

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双头单螺杆泵衬套力热耦合模拟研究 被引量：3

13

作者 龚建春 魏存祥 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第11期160-162,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 双头单螺杆泵 衬套 力热耦合 型线

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双头单螺杆泵参数的确定 被引量：2

14

作者 杨永明 《石油矿场机械》 2006年第1期95-96,共2页

分析了双头单螺杆泵与单头螺杆泵的不同特点及其优越性。提出了双头单螺杆泵液压腔、转子、泵排量等参数的设计方法,旨在为设计双头单螺杆泵提供参考。

关键词 螺杆泵 液压腔 排量

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双头单螺杆泵结构优化设计

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作者 熊建新 陈次昌 +1 位作者 魏存祥 李杰 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2008年第5期105-107,共3页

重点讨论了等壁厚双头单螺杆泵和常规双头单螺杆泵衬套在均匀压力和工作压差的作用下的变形、应力以及应变的变化情况。用ANSYS分别对衬套、螺杆的受力情况做了有限元计算,揭示了双头单螺杆泵衬套、螺杆的受力状态和变形规律,证实了等... 重点讨论了等壁厚双头单螺杆泵和常规双头单螺杆泵衬套在均匀压力和工作压差的作用下的变形、应力以及应变的变化情况。用ANSYS分别对衬套、螺杆的受力情况做了有限元计算,揭示了双头单螺杆泵衬套、螺杆的受力状态和变形规律,证实了等厚衬套优于常规衬套;并对螺杆的直径和导程进行了参数化优化研究;为等壁厚双头单螺杆泵的优化设计提供了理论基础和有效的数值模拟方法。 展开更多

关键词 双共单螺杆泵 衬套 螺杆 ANSYS 优化设计

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