多相混输泵内气液两相流动的压力脉动特性
2021-01-19史广泰刘宗库李和林杨茜
排灌机械工程学报 2021年1期
史广泰,刘宗库*,李和林,杨茜
(1. 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室,四川 成都610039; 2. 西华大学能源与动力工程学院,四川 成都 610039)
近年来,随着对深海资源的开发与利用,传统的单相泵已无法满足深海复杂的多相物质输送要求,因此多相混输技术被提出并成为研究热点[1-2].多相混输技术可以实现直接对多相混合物进行输送,缩短了油田建设周期、降低了投资和管理成本并提高了油田的采收率,具有巨大的经济效益,而其核心设备就是多相混输泵[3-6].在实际运行过程中,多相混输泵内旋转的叶轮和静止的导叶之间的动静干涉会引起泵内压力脉动,对泵的稳定运行造成影响,使泵出现噪声和强烈的振动,在一定程度上提高了泵的维护成本,缩短了其使用寿命,同时也不符合节能增效的绿色发展要求[7-8].
国内外许多学者针对多相混输泵内的压力脉动现象进行了研究.马希金等[9]采用SST湍流模型,以自主研发的多相混输泵为研究对象,在不同含气率和导叶叶片数下对泵内非定常流场进行数值计算,结果表明,随着导叶叶片数的增大,导叶内的压力脉动变化更加明显.朱荣生等[10]应用CFX软件对螺旋轴流泵内部流场和压力脉动特性进行定常和非定常数值计算,研究发现,导叶进出口的压力系数波动幅值明显大于叶轮进出口边的压力系数波动幅值,并且压力脉动主要产生在低频区.ZHANG等[11-12]采用数值计算和试验相结合的方法,研究……
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