| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 压裂工艺及压裂设备 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外压裂泵生产现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 国外压裂泵的生产现状 | 第13-14页 |
| 1.3.2 国内压裂泵的生产现状 | 第14-15页 |
| 1.4 国内外压裂泵研究现状 | 第15-19页 |
| 1.4.1 泵阀运动规律及其影响研究 | 第15-16页 |
| 1.4.2 泵阀结构及组件研究 | 第16-17页 |
| 1.4.3 泵阀破损机理以及材料研究 | 第17-19页 |
| 1.5 论文的研究内容及思路 | 第19-20页 |
| 1.5.1 论文研究的主要内容 | 第19-20页 |
| 1.5.2 论文的研究思路 | 第20页 |
| 1.6 本文的创新点 | 第20-22页 |
| 第2章 压裂泵液力端工作机理研究 | 第22-52页 |
| 2.1 液力端泵头体及泵阀概述 | 第23-27页 |
| 2.1.1 对泵阀的基本要求 | 第23-24页 |
| 2.1.2 液力端泵头体结构形式的选择 | 第24-25页 |
| 2.1.3 保障泵正常吸入的条件 | 第25页 |
| 2.1.4 三缸泵的瞬时排量与理论排量 | 第25-27页 |
| 2.2 泵头体(缸内)内压力变化规律分析 | 第27-31页 |
| 2.2.1 吸入阀开启时刻t_1缸内压力 | 第28-29页 |
| 2.2.2 吸入阀关闭时刻t_2缸内压力 | 第29页 |
| 2.2.3 排出阀开启时刻t_3缸内压力 | 第29-30页 |
| 2.2.4 排出阀关闭时刻t_4缸内压力 | 第30-31页 |
| 2.3 泵阀运动的基本规律 | 第31-37页 |
| 2.3.1 泵阀运动规律数学模型的建立 | 第31-35页 |
| 2.3.2 泵阀运动规律数学模型的简化 | 第35-37页 |
| 2.4 弹簧刚度C和泵阀质量m对泵阀吸入、排出性能的影响 | 第37-42页 |
| 2.4.1 弹簧刚度对压力滞后角的影响 | 第38-39页 |
| 2.4.2 阀的质量对压力滞后角的影响 | 第39-40页 |
| 2.4.3 弹簧刚度对开启阻力的影响 | 第40-42页 |
| 2.4.4 阀的质量对开启阻力的影响 | 第42页 |
| 2.5 各因素对容积效率影响规律研究 | 第42-50页 |
| 2.5.1 泵容积损失的构成 | 第43-45页 |
| 2.5.2 死腔对容积效率的影响 | 第45-46页 |
| 2.5.3 泵阀关闭滞后对容积效率的影响 | 第46-48页 |
| 2.5.4 介质含气量对容积效率的影响规律 | 第48-50页 |
| 2.6 参数优化与结果分析 | 第50-51页 |
| 2.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 第3章 液力端液固耦合场模拟仿真研究 | 第52-70页 |
| 3.1 引言 | 第52页 |
| 3.2 ADINA软件及其主要技术特点 | 第52-54页 |
| 3.3 压裂泵液力端基于ALE方法的流固耦合动力分析基本原理 | 第54-58页 |
| 3.4 泵阀的模型建立以及相应前处理 | 第58-61页 |
| 3.4.1 结构场的模型建立 | 第58-59页 |
| 3.4.2 流场的模型建立 | 第59-61页 |
| 3.5 流-固耦合场的的模拟计算 | 第61-67页 |
| 3.5.2 不同弹簧刚度下泵阀的速度 | 第63-64页 |
| 3.5.3 不同弹簧刚度下液体的速度 | 第64-67页 |
| 3.6 泵阀质量改变对流固耦合场的影响 | 第67-68页 |
| 3.7 模拟计算结果分析 | 第68页 |
| 3.8 本章小结 | 第68-70页 |
| 第4章 阀组冲击接触有限元模拟仿真研究 | 第70-81页 |
| 4.1 引言 | 第70-74页 |
| 4.1.1 接触分析的特点 | 第70-71页 |
| 4.1.2 接触分析的基本概念 | 第71-72页 |
| 4.1.3 接触分析中需要注意的问题 | 第72-74页 |
| 4.2 模型的建立以及前处理 | 第74-77页 |
| 4.2.1 三维实体模型的建立 | 第74-75页 |
| 4.2.2 材料属性 | 第75页 |
| 4.2.3 网格划分 | 第75-76页 |
| 4.2.4 模型装配及接触对的定义 | 第76-77页 |
| 4.2.5 边界条件以及约束的施加 | 第77页 |
| 4.3 不同工况下的接触状况 | 第77-80页 |
| 4.4 模拟计算结果分析 | 第80页 |
| 4.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第5章 室内台架实验方案设计及实验 | 第81-96页 |
| 5.1 实验目的 | 第81页 |
| 5.2 实验环境 | 第81页 |
| 5.3 实验方案 | 第81-82页 |
| 5.4 实验设备 | 第82-86页 |
| 5.4.1 机械设备 | 第82-83页 |
| 5.4.2 电气设备 | 第83-85页 |
| 5.4.3 数据采集系统 | 第85-86页 |
| 5.5 实验步骤 | 第86-94页 |
| 5.5.1 实验前准备 | 第86页 |
| 5.5.2 传感器的标定及安装 | 第86-87页 |
| 5.5.3 实验工况一 | 第87-91页 |
| 5.5.4 实验工况二 | 第91-94页 |
| 5.5.5 实验后处理 | 第94页 |
| 5.6 汇总分析实验结果 | 第94页 |
| 5.7 本章小结 | 第94-96页 |
| 第6章 结论及展望 | 第96-98页 |
| 6.1 结论 | 第96-97页 |
| 6.2 展望 | 第97-98页 |
| 致谢 | 第98-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第103页 |