双热源作用下螺杆泵定子非稳态温度场数值模拟
2012-01-03薛建泉张国栋吴慎渠李敏慧谷国剑杨峰
中国石油大学学报(自然科学版) 2012年3期
关键词:螺杆泵
薛建泉,张国栋,吴慎渠,李敏慧,谷国剑,杨峰
(1.中国石油大学石油工程学院,山东青岛 266580;2.胜利油田东辛采油厂,山东东营 257094)
双热源作用下螺杆泵定子非稳态温度场数值模拟
薛建泉1,张国栋1,吴慎渠1,李敏慧1,谷国剑1,杨峰2
(1.中国石油大学石油工程学院,山东青岛 266580;2.胜利油田东辛采油厂,山东东营 257094)
为了进一步探讨螺杆泵在油气田开发中出现的高温破坏问题,基于汽车滑移理论,采用单向解耦法,以GLB500
和DGLB500螺杆泵为例分析定子温度场分布规律及散热性能,研究不同过盈量、转速下的定子增温。结果表明:螺杆泵定子温度场沿长轴对称分布,最高温度点位于定子橡胶衬套厚壁中心处,考虑摩擦生热时,最高温度点沿短轴方向向定子中心偏移;等壁厚螺杆泵散热性能较好且比较均匀,常规螺杆泵长轴方向散热能力优于短轴方向;不考虑摩擦生热时,定子增温与转子转速正相关,随定转子过盈量的增加呈抛物线趋势增加;在双热源作用下,定子增温随过盈量和转速急剧增加,并且等壁厚螺杆泵表现更为敏感。
螺杆泵;单向解耦法;滞后生热;定子温度场;数值模拟
螺杆泵定子橡胶对温度非常敏感,直接影响其使用寿命。当金属转子在橡胶定子型腔内连续旋转时,橡胶衬套受压变形造成的黏性损耗和定转子摩擦做的功转化成热能,使定子橡胶衬套温度升高。当其高于橡胶材料所允许的最大值时,定子橡胶衬套的工作性能发生改变,工作扭矩增加,泵的工作性能变差,使其发生早期失效,严重时会发生烧泵现象,大大缩短了螺杆泵的使用寿命。……
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