
海洋工程装备与技术››2024,Vol. 11››Issue (4): 14-20.doi:10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.03
刘羿伯1,毕羽琴1,马 强2,3,肖华平1,刘书海1
LIU Yibo1, BI Yuqin1, MA Qiang2,3, XIAO Huaping1, LIU Shuhai1
摘要:水下螺旋轴流混输泵作为水下增压技术的关键设备,广泛应用于海洋油气田开采中,如何进一步提升其增压性能受到研究人员的关注。本文采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法,选取螺旋轴流泵叶轮的5个关键结构参数进行优化,以提高混输泵增压性能。利用Fluent软件、标准SST k-ω湍流模型,对叶轮轴径350mm的螺旋轴流泵单级压缩单元进行数值模拟,研究了叶轮的5个不同结构参数对增压性能的影响,并确定最优的参数组合。结果表明:在流量为500m3/h,转速为4500r/min的工况下,叶片数为3、叶片包角为130°、叶片厚度为6mm、入口安放角和出口安放角为6°的压缩单元增压效果最好,增压达到2.02MPa,相较于初始结构增压提升22%。最后,在不同工况下对优化后的叶轮三级混输泵进行数值模拟,并预测增压效果。研究结果对水下螺旋轴流混输泵的设计及优化提供了理论参考依据。
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