离心泵的轴向力计算公式及叶轮背叶片的设计方法

本文根椐离心泵轴向力产生的原因,结合流体力学基本方程推导出一种新的计算轴向力的公式,并提出了叶轮背叶片的设计方法。     

DC-12-5型离心泵平衡盘故障分析研究

本文计算了DC-12-5型离心泵叶轮产生的轴向力,井采用计算流体力学（cFD）方法对平衡盘产生的平衡轴向力进行了．数值模拟计算。结果表明,该平衡盘装置具有足够的平衡性能和较高的灵敏度。基于对计算结果的分析和对该离心泵平衡盘安装结构的观察分析,提出了端铣离心泵后盖背面、调整平衡环与主轴间的径向间隙,在平衡盘上车削环槽等改进措施。     

从叶轮盖板侧泵腔中的粘滞流动分析离心泵轴向力

本文分析了单吸离心泵轴向力估算方法中将叶轮盖板侧泵腔中流体运动简化为理想流体运动存在的缺陷．指出要比较准确地估算轴向力,必须将流体在泵腔中的流动视为粘滞流动,并尝试用Navier-Stokes方程求解．进而推导出该方程的一种初级近似解．籍此可准确计算轴向力．     

无结点线位移刚架在结点集中力作用下的简化

一般刚架在一般外力作用下，它的每一截面都要产生弯矩、剪力和轴向力，计算量很大。但无结点位移刚架在结点集中作用下，却只产生轴向力，如果分析得法，将会为计算带来很大的方便。     

空气系统转静腔室轴向力计算与试验研究

燃气轮机转子的轴向推力是燃机总体设计的重要指标之一。燃机转子轴向推力必须保持在一个合适的载荷范围内,即作用在轴承上的轴向推力大小合适且不换向。因此,对空气系统转静腔室轴向力展开计算与试验研究,开展空气密封系统流体网络计算,揭示转-静盘腔气体轴向力产生机理,将转-静盘腔气动推力与转子支承系统解耦,提出一种转-静盘腔气动轴向推力的直接动态测试方法,搭建了转-静盘腔轴向力机理试验台,开展不同压差与不同转速下的转-静盘腔轴向力测试,并利用理论计算与仿真计算对试验结果进行验证,结果表明轴向力直接测试方法准确、可靠。以上研究结果对揭示燃气轮机转-静盘腔轴向力产生机理,明确影响燃机高压转子轴向力大小与方向的关键因素具有重要意义。     

气液两相介质时液力透平轴向力分析

轴向力是影响透平稳定运行的主要因素之一,为了实现透平轴向力的定量求解,研究其轴向力受介质的影响和随介质的变化规律.以一个比转速为41的离心泵反转作液力透平为研究对象,选用清水和两相流含气体水作为介质,应用计算流体力学软件CFD,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,采用Mixture两相流模型和SIMPLE算法进行数值模拟,得到泵在透平工况下的外特性和内部流场压力分布,计算出轴向力,解决了实际测量难以及浪费时间和资金等问题.在此前提下,研究透平在气液两相介质中,不同流量及气体体积分数对轴向力的影响和变化规律.结果表明:透平的轴向力在两相流介质中是随着流量的增大而增大;随着气体体积分数的增大先变大后减小.该结论对提高透平的稳定性和延长寿命具有重要意义.     

静压支撑技术在多级离心泵上的应用研究

为解决离心泵轴向力引起磨损的严重问题，提出应用静压支承的原理为减小磨损。突破传统的平衡方法，提高离心泵的使用寿命和检修周期。流体静压支承方法在多级离心泵上应用它来平衡较大的轴向力在国内尚属首次，虽然尚不成熟，但在此方面的探索是十分有益的，它可以蒌工业生产带来可观的经济效益。     

圆形洞室预应力锚索的地震动力响应

针对锚索在本身预应力及动荷载作用下轴向力可能产生损失、降低抵抗洞室变形能力的问题,采用有限差分数值分析方法,通过构造简单洞室模型,分别对简化的地震动载荷进行纵向压缩、横向剪切数值模拟.结果表明:由于洞室尺寸相对于无限空间较小,动载荷作用时洞室几何形状引起的挠动有限,因此锚索内动应力引起的变化较小;锚索安装角对该作用力的大小有很大影响;波动频率越高,该作用力越大;波动的类型影响不大.     

离心泵平衡腔压力特性及轴向力的试验研究

设计了针对平衡腔内液体压力的测试装置,采用改变叶轮后密封环直径和平衡孔直径的方法,对离心泵平衡腔液体压力进行了测试.结果表明:对不同直径平衡孔,平衡腔液体压力随后密封环直径增大而增大.为了解决相似平衡腔液体压力的计算问题,绘制出不同直径后密封环时平衡腔压力系数与比面积的无因次曲线,随着比面积的增大,压力系数先急剧减少然后趋于平缓.从控制轴向力提高容积效率角度,提出在不同直径叶轮后密封环时比面积存在最佳的设计范围,计算得出不同直径叶轮后密封环时选择合适的平衡孔能使水泵工作在零轴向力或较小的正负轴向力状态.     

单头单螺杆式水力机械螺杆——衬套副的啮合理论及其作用力

目前,现场上用的单头单螺杆式水力机械的工作理论尚不完善。本文拟用投影法给出这种水力机械的啮合理论及其作用力(扭矩、总轴向力、液压差轴向力、正压力轴向力、端面轴向力、倾倒力矩、横向力等)的理论表达式。为单螺杆式水力机械的设计提供了可靠依据。     

关于“套管柱三轴抗拉强度公式”的讨论

从公式的理论推导和与双向应力椭圆理论对比两个方面都可以证明,SY/T 5322-2000套管柱强度设计方法和SY/T 5724-2008套管柱结构与强度设计中给出的三轴抗拉强度计算公式是错误的,错在把根号内的"-"号写成了"+"号,其另一个与三轴应力抗拉强度公式有关的错误是轴向力计算方法不正确。在套管柱组合强度设计中正确区别和应用真实轴向力和有效轴向力极其重要,当采用三轴应力强度理论时,只能使用压力面积法计算的真实轴向力,而两个标准中使用浮力系数法计算的有效轴向力,从而导致了混乱,出现错误。     

离心泵变工况流场分析及数值模拟

针对一离心泵内部流场进行数值计算,计算采用雷诺时均方程和RNGk-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法.在分析变工况离心泵内部流场的基础上,提出离心泵径向力数值预测的数学模型.分析结果表明,小流量工况时离心泵径向力最大,设计工况时径向力最小;小流量工况时径向力矢量方向在蜗壳第Ⅲ断面和第Ⅴ断面之间,大流量工况时径向力矢量方向在蜗壳第Ⅶ断面和隔舌之间,设计工况时总径向力在蜗壳第Ⅴ断面和第Ⅶ断面之间.对比径向力数值预测值和"Stepanoff"公式值的差异,设计工况时误差在2%之内,非设计工况时误差在5%之内.     

周期式冷轧管机的轧制轴向力

通过对周期式冷轧管机轧制过程中芯棒轴向力的测试与分析,认为芯棒轴向力与道次变形量在宏观变形区上的分配有关,其分布特点受轧制压力在宏观变形区上的分布和钢管不均匀变形程度的影响,其值是由瞬时作用力和累积作用力两项组成:Q_(px)=F_(px)+f_(x(q))。     

高温高压井测试油管轴向力的计算方法及其应用

针对高温高压井测试过程中油管受力及变形特点 ,在考虑油管螺旋屈曲段与套管之间摩擦力的情况下 ,提出了基于操作过程的计算测试油管轴向力的新方法。计算结果表明 ,摩擦力会改变油管轴向力的分布方式 ,使得轴向力分布与加载顺序有关。摩擦力大小和方向的改变 ,将使因高温高压产生的较大载荷无法向远处扩散 ,从而引起油管局部严重变形。该计算方法得到了室内模拟实验和常温常压井现场测试的验证 ,并成功地用于高温高压井的测试设计     

关于套管柱三轴抗挤强度设计问题的讨论

重点讨论了我国套管柱强度设计方法新标准中存在的一个主要问题,即三轴抗挤强度设计中轴向应力计算问题。证明了正确做法应该是用压力面积法计算真实轴向力。文章还给出了真实轴向应力、有效轴向应力和虚应力三者之间内在联系的关系式,以及应用三轴应力强度理论进行抗挤设计的正确公式,对进一步解决套管柱强度设计问题提出了建议。     

关于套管柱三轴抗挤强度设计问题的讨论

重点讨论了我国套管柱强度设计方法新标准中存在的一个主要问题，即三轴抗挤强度设计中轴向应力计算问题。证明了正确做法应该是用压力面积法计算真实轴向力。文章还给出了真实轴向应力、有效轴向应力和虚应力三者之间内在联系的关系式，以及应用三轴应力强度理论进行抗挤设计的正确公式，对进一步解决套管柱强度设计问题提出了建议。     

高温高压井测试油管轴向力的计算方法及其应用

针对高温高压井测试过程中油管受力及变形特点。在考虑油管螺旋屈曲段与套管之间摩擦力的情况下,提出了基于操作过程的计算测试油管轴向力的新方法,计算结果表明。摩擦力会改变油管轴向力的分布方式,使得轴向力分布与加载顺序有关,摩擦力大小和方向的改变,将使因高温高压产生的较大载荷无法向远处扩散。从而引起油管局部严重变形。该计算方法得到了室内模拟实验和常温常压井现场测试的验证,并成功地用于高温高压井的测试设计。     

输油管管壁轴向缺陷应力分析

长输油气管线由于腐蚀所引起的管壁缺陷,是油气管线正常运行的一大隐患。针对管壁上的轴向缺陷,用有限元法对其进行分析计算,给出了管壁轴向缺陷处的应力分布规律,并研究了缺陷长度、宽度和剩余壁厚对应力的影响。同时拟合了缺陷处应力的计算公式,为工程技术人员的设计计算,以及现场管道安全运营动态管理提供了依据。     

组合式百分表定位架研制与应用

在工矿企业,使用卧式离心泵作为输送液体的设备较为普遍,但离心泵联轴器不同心的问题一直困扰着现场维修工人,主要原因是同心度的检测设备与现场实际不配套,现场数据采集不全,或不准确.<组合式百分表定位架>成功解决了校对联轴器时同心度数据的采集问题,现场维修工人将采集的数据进行计算,然后根据计算结果调整离心泵机组的轴向、径向偏差,将联轴器同心度控制在技术要求的范围内.使用<组合式百分表定位架>校对离心泵同心度,同心度控制在技术要求的范围内,从而消除了因机泵不同心造成的震动,减少了缓冲连接胶圈的更换量,延长了机泵轴承的使用寿命,杜绝了机泵零部件的损坏.     

地面驱动螺杆泵抽油杆柱弯曲的力学模型

用地面驱动螺杆泵采油时 ,井筒的弯曲或者抽油杆材质的不均匀性会导致抽油杆在井筒中的弯曲 ,从而改变抽油杆的受力状况。为了最大限度地减少因抽油杆受力的不确定性而对生产造成的危害 ,采用微元分析和分段迭代的方法 ,对抽油杆弯曲后的受力状况进行了研究。结果表明 ,除了正常作用在抽油杆上的扭矩和轴向力以外 ,抽油杆弯曲后还会受到由于弯曲变形引起的剪切应力、弯曲应力以及井筒与其接触的摩擦阻力和摩擦扭矩等。光杆扭矩和轴向力的计算方法应根据各种附加力的产生而发生改变。根据研究结果 ,建立了地面驱动螺杆泵抽油杆柱弯曲的力学模型 ,其计算结果与现场测试资料对比表明 ,该模型是比较准确的