微机控制潜水电泵试验台优化设计的研究

本文在潜水电泵试验台系统分析的基础上,利用技术经济学的价值工程法建立了潜水电泵试验台优化判据和优化设计的数学模型。首次用数值求解的方法求得最佳仪表组合方案。为潜水电泵试验台的设计提供了理论依据。     

一类电泵机组掉井事故分析及解决措施

新疆塔里木油田在应用防落接头的电泵机组油井施工过程中,曾多次发生电泵掉井事故,存在很大的安全隐患。结合油田现场实际问题,从原理上分析问题所在,并采用最简单、经济的方法实现工艺的改进,完美解决了新疆塔里木油田不带筛管方案应用电泵机组的掉井隐患问题,得到了油田和现场施工人员的肯定和认可。     

电网波动对稠油电泵的影响及对策研究

塔河油田碳酸盐岩具有“两超、五高”,即超深、超稠、高黏、高温、高压、高硫化氢、高矿化度的油藏特性,因此,原油的举升开采是一项重大的难题。采油二厂结合油藏特性并与国内电泵厂家经过多年的改进升级,形成了适合塔河碳酸盐岩的抗稠油电泵,该技术配合环空掺稀油运行平稳、检泵周期长,是塔河稠油油藏开采的主力军。随着油田的持续开发,大型用电设备不断增加,电泵井数也不断攀升,对电网的稳定性造成极大影响。当电网波动时,稠油电泵发生停机、泵内稠油不再流动,稳定举升时建立的温场逐步损失,温度下降后原油黏度急剧增加,此时启动电泵电机负荷过高,极易造成过载停机,严重时会引发电泵躺井,造成产量损失,影响开采效益。基于电网波动的影响因素分析,通过在大功率用电设备上增加启、停缓冲装置,对变频柜增加稳压装置、电泵远程智能启停控制系统、加装电容补偿稳压部分的措施,提出了预防电网波动造成电泵停机的方法,对抗稠油电泵井的平稳运行具有重要的意义。     

反九点井网合理井距评价方法

基于低渗油藏渗流特点,利用极限渗透率方法确定合理井距评价指标Csp,并确定反九点井网合理井距评价方法,分析在一定的注采条件下合理井距对有效注采系统的影响,为低渗油藏开发技术对策研究提供科学的决策依据。     

塔河稠油电泵系统改进及应用研究

电潜泵采油是西北油田稠油油藏开采的主要手段之一,随着稠油的持续开发,原油黏度增加、含水上升、能量下降,电泵运行工况日益恶劣,前期入井的电泵系统在新的工况环境下频繁停躺,严重影响开采效益.基于电泵运行问题,通过对稠油电泵失效因素进行分析,提出了将保护器铜套改为专用硬质合金扶正套、优化保护器结构将呼吸孔引至上部稀油环境、小套管井配套悬挂尾管提高混配效果,综合施策后电泵机组的负载与电流更加平稳,平均异常天数由78 d延长至146 d,未出现轴断躺井及新的异常.     

多管路微机控制井泵试验台的优化设计

本文初次利用效益成本分析法和追加投资效果原则,对多管路微机控制井泵试验台进行了分析研究,建立了优化判据和优化设计数学模型,用数值解确定最佳设计方案。     

基于合成射流的无阀压电泵性能

提出了一种可以实现连续出流的大流量无阀压电泵,该泵基于合成射流原理,其输出流量大于泵腔体积变化量.为了分析微泵流动特性及内部流场,建立其三维模型并采用CFX软件进行数值模拟.结果表明:泵腔高度、进口直径和出口直径是影响该泵性能的3个主要因素;进出口间距和泵腔直径对流量的影响较小;在一定速度范围内,对空气和水2种介质的计算结果进行了分析,发现在较小速度范围内2种介质的计算结果相差较大,在较大速度范围内二者相差较小.进口直径为2 mm,出口直径为1 mm,泵腔高度为3 mm,频率f=100 Hz,喷口最大雷诺数Re=750时,流量为24 m L/s,容积变形量为1.12.     

基于CFD的轴流式油气混输泵动叶优化设计

为研究翼型前缘半径对轴流式油气混输泵动叶性能的影响机制,基于RNG k-ε湍流模型及SIMPLEC算法对不同翼型前缘半径的动叶模型进行数值分析,分析不同模型流场中的压力、速度、气相分布规律。数值计算结果表明:增大翼型前缘半径有助于提高动叶增压能力,同时能有效减小动叶出口附近的二次流损失并抑制轮毂侧气体滞留和流道内的气液分离现象;当含气率(GVF)为0.2时,在设计工况(Q=100 m3/h)下,优化后的模型M4较原模型压缩级效率提高了3.45%;在小流量工况(Q=60 m3/h)下,优化后的模型M4较原模型压缩级效率提高了1.47%,说明将翼型前缘半径增大到最大厚度的40%时,能够有效降低能量损失,提高压缩级性能。     

基于CFD的轴流式油气混输泵动叶优化设计

为研究翼型前缘半径对轴流式油气混输泵动叶性能的影响机制,基于RNG k-ε湍流模型及SIMPLEC算法对不同翼型前缘半径的动叶模型进行数值分析,分析不同模型流场中的压力、速度、气相分布规律。数值计算结果表明:增大翼型前缘半径有助于提高动叶增压能力,同时能有效减小动叶出口附近的二次流损失,并抑制轮毂侧气体滞留和流道内的气液分离现象;当含气率(GVF)为0.2时,在设计工况（Q = 100 m3/h）下,优化后的模型M4较原模型压缩级效率提高了3.45%;在小流量工况（Q = 60 m3/h）下,优化后的模型M4较原模型压缩级效率提高了1.47%,说明将翼型前缘半径增大到最大厚度的40%时,能够有效降低能量损失,提高压缩级性能。     

基于Ansys-Workbench的纯电动客车车架优化设计

针对车架的设计较为复杂的问题,本文以纯电动客车中最重要的承载基体车架为研究对象,基于有限元理论基础,通过Solidworks建立车架三维实体模型,并采用有限元分析软件Ansys-Workbench进行多工况静力学分析,得到车架相关力学特性参数。同时,根据静力学分析结果,分析车架薄弱环节,以车架主梁壁厚为输入参数,对车架进行参数优化,得到相应车架优化模型,并进行典型工况下的静力学分析,将分析结果与优化前的车架受力情况进行对比分析。分析结果表明,在保证车架整体性能的前提下,车架质量降低5%,车架力学性能得到较大程度提升。该设计为纯电动客车车架结构的改进及优化提供了理论依据,具有重要工程实用价值。     

基于性能预测的主油泵优化设计

主油泵是汽轮机组的供油系统中重要设备之一。对这类主油泵研制若采用传统以模型试验为主的研究开发过程,不仅成本高和周期长,而且对其流体动力性能的优化并不十分有效。本文介绍采用以全流道三维粘性流场数值模拟为基础进行性能预测的优化设计方法,通过数值试验取代传统模型试验来实现主油泵的优化设计技术。通过对引进的600MW汽轮机组配套的主油泵进行全流道三维流场数值模拟及性能预测,并与试验结果进行对比分析,验证了基于多工况流场数值模拟的性能预测技术的可靠性。结合国内大型汽轮机组配套的主油泵优化和自主创新工程需要,以某300MW汽轮机组配套的主油泵改造为具体对象进行优化设计,使其性能得到了很大的提高,进一步证明文中提出方法的可行性和可靠性。     

基于NN-GA的优化设计方法

针对优化设计中,传统的建模方法无法建立复杂系统的精确模型和传统优化算法无法获得满意优化效果的问题,将神经网络(NN)和遗传算法(GA)应用到设计中,构成一种基于NN-GA的优化方法.利用神经网络建立系统的数学模型,用遗传算法对参数进行优化,得出系统的最优值,并经过计算实例验证取得了较好效果.     

基于均匀设计的水平井裂缝参数优化研究

将均匀设计方法应用于水平井压裂裂缝参数优化中,利用多元回归方法分析基于均匀设计的数值实验结果,建立了累计产油量与裂缝参数间的关系,分析了裂缝条数、裂缝长度和裂缝导流能力对累计产油量的影响规律。研究结果表明,均匀设计方法可以大大减少油藏数值模拟工作的计算量,且具有较好的可行性。     

基于VB的外啮合斜齿齿轮泵的优化设计

以降低外啮合斜齿齿轮泵输出的流量脉动为目的,根据泵的正常工作条件,分析了外啮合斜齿齿轮泵输出的流量与齿轮参数之间的关系,建立了外啮合斜齿齿轮泵的优化设计模型,并采用Visual Basic6．0进行了编程计算．程序运行结果表明,该模型及方法可以很好地对外啮合斜齿齿轮泵进行优化设计,具有一定的实际应用价值。     

实时电价下电动汽车充电调度优化方法研究

探讨了在实时电价的环境下,以用户充电费用最小为目的,利用电价调节充电负荷分配,实现有序充电调度的方法。在保证用户充电需求的同时,满足在充电费用最优以及日负荷波动和电网负荷峰谷差尽可能小的前提下,建立了新型的电动汽车充电模型。采用遗传算法求解此充电模型,从而得到一个最优方案,根据此方案合理安排各个时段充电内的车辆数。根据蒙特卡洛模拟的电车运行的相关信息数值,运用得到的最优方法以此来对电车充电模拟仿真。仿真结果表明:考虑了峰谷差和日负荷波动约束的有序充电方案可明显降低电动汽车充电费用,同时也能保证电力系统安全稳定运行。     

基于文法产生式优化的设计模式识别方法

以精确的设计模式检测结果为目标,为解决设计模式识别的变体问题,提出一种基于文法产生式优化的设计模式识别方法,旨在使用可视化文法产生式描述设计模式参与者角色的属性与联系,并通过增加文法产生式描述的特征信息来识别重叠的设计模式及参与者角色间的附加关系。实验结果表明,该方法减少了设计模式识别的假阳性结果与假阴性结果,通过与主流方法的F-score评估指标比较,显示出该方法的优势。     

高速电主轴用无刷直流电机优化设计

针对应用在电主轴中的高速永磁无刷直流电机存在的转矩脉动、定子铁心损耗、转子涡流损耗、永磁体抗电枢去磁能力等关键问题,从转子和定子结构两方面对电机进行优化设计。通过有限元仿真对比分析永磁体不同充磁方式及定子槽数对电机各方面性能的影响,提出采用平行充磁的面贴式转子结构和槽数较少的分数槽定子结构。设计出60000r／min、3．5kW的21槽无刷直流电机并进行稳态仿真和样机试验。