摘要 | 第1-4页 |
ABSTRACT | 第4-6页 |
目录 | 第6-10页 |
1 绪论 | 第10-21页 |
1.1 压裂、酸化泵国内外现状 | 第10-16页 |
1.1.1 国外压裂、酸化泵的现状 | 第11-14页 |
1.1.2 国内压裂、酸化泵的现状 | 第14-16页 |
1.2 压裂、酸化泵的研究现状 | 第16-18页 |
1.2.1 密封 | 第16-17页 |
1.2.2 泵阀 | 第17-18页 |
1.2.3 阀箱 | 第18页 |
1.3 压裂、酸化泵设计存在的问题 | 第18-19页 |
1.4 本文的研究目的、研究内容和主要创新点 | 第19-21页 |
2 新型压裂、酸化泵机理研究 | 第21-36页 |
2.1 压裂、酸化泵柱塞的运动规律分析 | 第21-22页 |
2.2 瞬时理论流量 | 第22-23页 |
2.3 液流速度系数和加速度系数 | 第23-24页 |
2.4 液缸内的压力变化特点及正常吸入条件 | 第24-28页 |
2.5 压裂、酸化泵泵阀工作原理 | 第28-32页 |
2.5.1 阀盘运动的基本规律 | 第28-30页 |
2.5.2 最大冲次的确定 | 第30-32页 |
2.6 压裂、酸化泵动力端力学分析 | 第32-35页 |
2.6.1 作用于泵动力端的力 | 第32-33页 |
2.6.2 曲柄连杆机构作用力分析 | 第33-35页 |
2.7 小结 | 第35-36页 |
3 新型压裂、酸化泵结构设计 | 第36-44页 |
3.1 设计原则 | 第36页 |
3.2 设计方法 | 第36页 |
3.3 总体方案设计 | 第36-43页 |
3.3.1 基本参数的确定 | 第36-37页 |
3.3.2 主要结构参数的确定 | 第37-38页 |
3.3.3 传动方式和原动机的选择 | 第38-39页 |
3.3.4 方案论证 | 第39-41页 |
3.3.5 新型压裂、酸化泵结构设计 | 第41-43页 |
3.4 小结 | 第43-44页 |
4 主要零部件力学分析与结构设计 | 第44-59页 |
4.1 曲轴的结构设计与力学分析 | 第44-47页 |
4.1.1 曲轴设计的一般原则 | 第44页 |
4.1.2 主要尺寸的初步确定 | 第44-45页 |
4.1.3 曲轴力学分析 | 第45-47页 |
4.2 连杆的结构设计与力学分析 | 第47-49页 |
4.2.1 连杆设计的一般原则 | 第47页 |
4.2.2 连杆结构尺寸确定 | 第47-48页 |
4.2.3 连杆力学分析 | 第48-49页 |
4.3 十字头结构设计与力学分析 | 第49-51页 |
4.3.1 新型压裂酸化泵十字头的结构型式和特点 | 第50页 |
4.3.2 十字头力学分析 | 第50-51页 |
4.4 泵壳的结构设计与力学分析 | 第51-55页 |
4.4.1 泵壳的结构设计 | 第51-52页 |
4.4.2 泵壳的力学分析 | 第52-55页 |
4.5 阀箱结构设计与力学分析 | 第55-59页 |
4.5.1 阀箱结构设计 | 第55-56页 |
4.5.2 阀箱力学分析 | 第56-59页 |
5 新型压裂、酸化泵液力端材料研究 | 第59-68页 |
5.1 液力端材料研究的目的及意义 | 第59页 |
5.2 液力端材料选择 | 第59-68页 |
5.2.1 温度对材料性能的影响 | 第60-65页 |
5.2.2 常用的低温工程材料 | 第65-66页 |
5.2.3 液力端材料的选择 | 第66-67页 |
5.2.4 液力端设计、制造应注意的要点 | 第67-68页 |
6 新型压裂、酸化泵系统动力学仿真研究 | 第68-83页 |
6.1 液力端流体仿真模型的建立 | 第68-76页 |
6.1.1 国内外泵阀运动模型综述 | 第68-69页 |
6.1.2 吸入阀数学模型 | 第69-73页 |
6.1.3 排出阀数学模型 | 第73-75页 |
6.1.4 新型压裂、酸化泵流体仿真模型 | 第75-76页 |
6.2 新型压裂、酸化泵动力端动力学仿真模型 | 第76-81页 |
6.2.1 新型压裂、酸化泵动力端动力学仿真模型 | 第76-77页 |
6.2.2 新型压裂、酸化泵动力端动力学方程 | 第77-81页 |
6.2.3 新型压裂、酸化泵动力端动力学仿真模型 | 第81页 |
6.3 新型压裂、酸化泵系统仿真模型 | 第81-82页 |
6.4 小结 | 第82-83页 |
7 新型压裂、酸化泵仿真模型求解 | 第83-106页 |
7.1 模型计算方法简介 | 第83-86页 |
7.1.1 差分法求解偏微分方程 | 第83-86页 |
7.1.2 积分法求解微分方程组 | 第86页 |
7.2 新型压裂、酸化泵系统动力学模型求解 | 第86-96页 |
7.2.1 泵阀数学模型求解 | 第86-91页 |
7.2.2 柱塞数学模型求解 | 第91-94页 |
7.2.3 连杆数学模型求解 | 第94页 |
7.2.4 曲轴力矩数学模型求解 | 第94-95页 |
7.2.5 系统动力学模型求解 | 第95-96页 |
7.3 新型压裂、酸化泵系统仿真程序设计 | 第96-99页 |
7.3.1 仿真策略 | 第96页 |
7.3.2 仿真程序 | 第96-99页 |
7.4 新型压裂、酸化泵仿真结果验证 | 第99页 |
7.5 新型压裂、酸化泵仿真结果分析 | 第99-105页 |
7.5.1 仿真结果 | 第99-102页 |
7.5.2 弹簧刚度影响 | 第102-103页 |
7.5.3 泵阀结构尺寸影响 | 第103-105页 |
7.5.4 泵阀角度影响 | 第105页 |
7.6 小结 | 第105-106页 |
8 新型压裂、酸化泵优化设计 | 第106-116页 |
8.1 新型压裂、酸化泵工作性能的分析 | 第106-107页 |
8.1.1 泵效 | 第106-107页 |
8.1.2 压力波动 | 第107页 |
8.2 新型压裂、酸化泵优化计算方法 | 第107-111页 |
8.2.1 人工神经网络概述 | 第107-111页 |
8.2.2 建立人工神经网络模型 | 第111页 |
8.3 新型压裂、酸化泵优化设计及结果 | 第111-115页 |
8.3.1 样本取值 | 第111-112页 |
8.3.2 利用VB与Matlab混编求解优化模型 | 第112-114页 |
8.3.3 神经网络结果分析 | 第114-115页 |
8.3.4 优化模型结果 | 第115页 |
8.4 小结 | 第115-116页 |
9 结论与进一步的研究工作 | 第116-118页 |
论文期间科研情况 | 第118-119页 |
致谢 | 第119-120页 |
参考文献 | 第120-123页 |