高含气率下增强叶轮内气液均匀混合的方法.pdf

——__●Journalof and En DrainageIrrigation Machinerygineering doi：10．3969／j．issn．1674—8530．2012．06．005 高含气率下增强叶轮内气液均匀混合的方法 张金亚1，朱宏武1，徐丙贵2，丁矿1，强睿1 (1中国f讨由大学(北京)机械与储运J：程学院，北京102249；2．中N4i／Ⅱt集团钻井工程技术研究院，北京100195) 摘要：针对高含气率条件下叶片式混输泵叶轮内气液分离、泵性能降低的问题，提出几种改进叶 轮的措施(如添加短叶片、在气泡聚集处叶片上开孔、采用T型叶片等)，以打碎气囊，从而增强 气液的混合程度．基于设计流量与转速条件，采用Fluent软件对3种改进叶轮在入口含气率分别 为60％与80％下的流场进行了数值模拟．结果表明：3种措施均能改善液相流体在叶轮内的流 线分布，增强气液混合程度；3个改进叶轮内最高含气率均低于原型叶轮，且含气率分布更加均 匀．此外，对比4种叶轮的增压效果发现：在较低含气率下，改进叶轮的增压能力与原叶轮接近： 在高含气率下，改进叶轮的增压能力普遍高于原叶轮．在3种改进的叶轮中，叶片上开孔的叶轮 增压最大，并优于原型叶轮，表明该方法既增强了叶轮的气液混合能力，又最大限度地避免了额 外的水力损失． 关键词：油气混输泵；叶轮；含气率；气囊；气液混合 Methodsfor and in improvinggas liquidphasesmixing with VOi voidIraction impellerhighsagnoitcarf Rui Zhangfin)“1，ZhuHongwu‘，XuBinggui2，DingKuan91，Qiang ofMe(haniIaland of (1．1)epartment TransportationEngineering，ChinaUniversit．vPetroleum—Beijing，Beijing102249，China 2 CNPC Researt·11 100195。China) Drilling Institute，Beijing solvethe as inthe ofa multi— Abstract：Toproblems，suchgas—liquidseparationimpellerrotodynamie under void reductioninthe phasepump highgas fractions(GVF)andsubsequent pumppe“brmance， severalmethodsfor toinhibit andenham：ethe be— breakinggaspackets gas—liquidsepara