基于FLUENT的抽油泵泵效的仿真研究與優(yōu)化.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源問(wèn)題成為各國(guó)面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。石油作為當(dāng)今社會(huì)的主要能源，成為各國(guó)爭(zhēng)奪的對(duì)象。石油開采效率的高低直接影響著石油的成本。游梁式抽油系統(tǒng)是目前我國(guó)乃至世界石油開采的主要方式之一，抽油泵作為游梁式抽油系統(tǒng)的主要地下設(shè)備，其效率高低對(duì)整個(gè)抽油系統(tǒng)有重要影響。 本文利用數(shù)值模擬這一先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段和先進(jìn)的流體仿真軟件FLUENT對(duì)抽油泵泵效進(jìn)行研究，以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)理論為基礎(chǔ)建立了適合泵效研究的數(shù)值分析模

2、型，通過(guò)仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析比較，驗(yàn)證了模型的合理性和算法的正確性，利用數(shù)值模型研究了在抽油泵的工作過(guò)程中，不同抽汲參數(shù)對(duì)泵效的影響機(jī)理，建立了泵效與沖次、上下沖程速比、沉沒(méi)度、粘度和孔徑比之間的函數(shù)關(guān)系式，并開發(fā)了可供工程人員使用的抽汲參數(shù)的優(yōu)化平臺(tái)。 基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)理論，建立了抽油泵泵效的數(shù)值仿真模型，對(duì)數(shù)值模型所涉及的網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)置、材料物理性質(zhì)設(shè)置等一系列關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)的模擬

3、仿真計(jì)算得出仿真數(shù)據(jù)，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析驗(yàn)證了模型的正確性。 在模型正確性得到驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)際工況下，不同抽汲參數(shù)對(duì)泵效的影響進(jìn)行了模擬。利用不同參數(shù)組合下泵效的變化規(guī)律，對(duì)各個(gè)參數(shù)對(duì)泵效的影響機(jī)理進(jìn)行了分析，并建立了單個(gè)參數(shù)與泵效之間的關(guān)系式。通過(guò)對(duì)不同參數(shù)同時(shí)變化時(shí)泵效的變化規(guī)律，建立了不同參數(shù)與泵效之間的函數(shù)關(guān)系式，為進(jìn)一步研究泵效提供了理論依據(jù)。 利用泵效模擬中得到的泵效與各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式，對(duì)影響抽油