| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 研究背景及目的意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外涡轮钻井发展概况及趋势 | 第11-16页 |
| 1.2.1 国外涡轮钻井技术发展概述 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内涡轮钻井技术发展概述 | 第12-13页 |
| 1.2.3 涡轮钻具叶片设计发展过程 | 第13-15页 |
| 1.2.4 响应面法在旋转机械叶片中的应用 | 第15-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 | 第16-19页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第16-17页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第17页 |
| 1.3.3 创新点 | 第17-19页 |
| 第2章 涡轮钻具叶片的参数设计及检验 | 第19-35页 |
| 2.1 定子和转子叶片的几何结构特点及相关理论 | 第19-21页 |
| 2.2 定子和转子叶片相关参数的确定 | 第21-23页 |
| 2.3 基于贝塞尔曲线的涡轮叶片造型 | 第23-32页 |
| 2.3.1 贝塞尔曲线基本理论 | 第24-25页 |
| 2.3.2 涡轮叶片的造型 | 第25-32页 |
| 2.4 叶型检验分析 | 第32-34页 |
| 2.4.1 叶片型线曲率检验 | 第32-33页 |
| 2.4.2 流道检验 | 第33-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 基于CFD的涡轮钻具叶片水力性能分析及型线选择 | 第35-51页 |
| 3.1 CFD技术 | 第35-36页 |
| 3.2 涡轮性能参数的理论计算 | 第36-39页 |
| 3.2.1 涡轮的扭矩 | 第36-38页 |
| 3.2.2 涡轮的功率 | 第38页 |
| 3.2.3 涡轮的效率 | 第38-39页 |
| 3.3 涡轮叶片的数值模拟分析 | 第39-44页 |
| 3.3.1 建立涡轮三维模型 | 第39-41页 |
| 3.3.2 定义边界条件 | 第41页 |
| 3.3.3 建立涡轮计算模型 | 第41-44页 |
| 3.4 CFD求解及流场结果分析 | 第44-49页 |
| 3.5 叶片型线的选择 | 第49-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 涡轮叶片设计变量的选取与分析 | 第51-63页 |
| 4.1 正交试验设计及其思想 | 第51-52页 |
| 4.2 叶片参数的敏感性分析 | 第52-55页 |
| 4.2.1 试验指标的确定 | 第52页 |
| 4.2.2 试验因素的选取及取值范围的初步确定 | 第52-54页 |
| 4.2.3 正交设计方案的提出 | 第54-55页 |
| 4.3 正交试验设计结果分析 | 第55-58页 |
| 4.3.1 设计结果的极差分析 | 第55-57页 |
| 4.3.2 因素与指标的关系趋势图 | 第57-58页 |
| 4.4 第二次正交设计与结果 | 第58-62页 |
| 4.4.1 极差分析 | 第59-60页 |
| 4.4.2 关系趋势图分析 | 第60-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 基于响应面法的涡轮叶片参数优化设计 | 第63-82页 |
| 5.1 响应面法的基本内容 | 第63-66页 |
| 5.1.1 响应面法的基本思想 | 第63页 |
| 5.1.2 响应面主要设计方法 | 第63-64页 |
| 5.1.3 响应面基本构造原理 | 第64-65页 |
| 5.1.4 响应模型主要评估方法 | 第65-66页 |
| 5.2 定义目标函数 | 第66页 |
| 5.3 涡轮叶片的响应面模型建立及模型评估 | 第66-73页 |
| 5.3.1 建立响应面模型 | 第66-69页 |
| 5.3.2 模型评估 | 第69-73页 |
| 5.4 罚函数法寻优 | 第73-75页 |
| 5.4.1 罚函数法原理 | 第73-74页 |
| 5.4.2 寻优计算及结果分析 | 第74-75页 |
| 5.5 对径向叶高寻优 | 第75-76页 |
| 5.6 优化结果与分析 | 第76-81页 |
| 5.6.1 优化结果对比 | 第76-77页 |
| 5.6.2 叶片优化前后流场分析及水力性能对比 | 第77-81页 |
| 5.7 本章小结 | 第81-82页 |
| 第6章 结论与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 本文总结 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第89页 |