史广泰 但 玥

(西华大学流体及动力机械教育部重点实验室；西华大学能源与动力工程学院)

0 引 言

由于陆地资源有限，原油的开发领域已逐渐转移至深海[1]，然而目前对海洋油气资源的开采利用尚在起步阶段，其产量在全球石油总产量中占比较少，具有巨大的开发潜力[2]。气液混输技术被广泛应用于石油产业[3]，是石油和天然气开采及运输过程中的核心技术[4]。在油气混输系统中，关键的设备为油气混输泵[5-8]。

螺旋轴流式油气混输泵属于叶片式泵，具有结构紧凑、流量大及对固体颗粒不敏感等特点，被认为是深海油气混输的理想设备[9]。目前，国内外对混输泵的研究已有多年，研究方向十分广泛。史广泰等[10]对混输泵叶轮域的能量转换规律进行了研究，发现在纯水介质下，随流量的增加，叶轮的前半部分做功能力逐渐增强而后半部分做功能力逐渐减弱，在气液两相介质下，叶轮的做功能力随进口含气体积分数的增加而逐渐减弱；张金亚等[11-13]对三级螺旋轴流式油气混输泵可压缩流场进行了数值模拟，发现由于气体的可压缩性，使得流体从第一级输送至第三级输送的过程中，含气体积分数和总体积流量均逐渐减小，且通过对混输泵内气液两相流场进行可视化研究，发现气液两相流体在混输泵入口段表现为泡状流；李增亮等[14]为提高混输泵的工作性能，设计了新型水下气液混合器，减小了其入口含气体积分数波动幅度；王庆方等[15]研究了流量对混输泵首级动叶轮气相分布的影响，发现不同流量下，气相于首级动叶轮进口区域变化较为剧烈；……