轴流式油气混输泵单个压缩级内部流场模拟与分析
摘要
油气混输泵作为油田中多相输送的主要工具，不但可以提高已开发油田的
产量，简化生产设备，而且可以减低新开发油田的工程投资，因此，对油气混
输泵的研究也越来越受到人们的重视，成为当前多相输送研究的热点。而叶轮
作为混输泵的核心过流部件之一，对泵的性能有着很大的影响，对它进行研究，
更有着重要的意义。
本文首先介绍了油气混输泵在油田中的地位，国内外的研究状况与发展趋
势，以及两相流动理论。并利用CFD技术对自行研制的YQH-100型油气混输泵
的一个压缩级的流场在不同的网格划分精度下进行了计算；并对计算结果进行
了定性分析，为进一步的改进工作提出了一些建议。
总的来看，虽然还有很多工作要做，但YQH-100型油气混输泵的设计仍是
成功的。
The oil-gas transport pump, which serves as main tools for multiphase transport in the oilfield, may both increase the product for developed oilfield and reduce the investment for developing oilfield Therefore, more and more people pay their attention to the research for this kind of pump and make it to be a hotspot in multiphase transport; the impeller, as one of the most important components in the pump, have significant influence on the performance of the pump, so the research to it have high significance.
At first, the thesis introduced the status of this pump in oilfield, the existing condition at home and abroad and the theory of the two-phase flow. Utilizing the techniques of CFD, the flowfield of a stage of this pump is calculated and analyzed the result, so some opinions is given for improvement.
All in all, the type of pump, such as YQH-100, is a successful design, but there are still many things to do.
产量，简化生产设备，而且可以减低新开发油田的工程投资，因此，对油气混
输泵的研究也越来越受到人们的重视，成为当前多相输送研究的热点。而叶轮
作为混输泵的核心过流部件之一，对泵的性能有着很大的影响，对它进行研究，
更有着重要的意义。
本文首先介绍了油气混输泵在油田中的地位，国内外的研究状况与发展趋
势，以及两相流动理论。并利用CFD技术对自行研制的YQH-100型油气混输泵
的一个压缩级的流场在不同的网格划分精度下进行了计算；并对计算结果进行
了定性分析，为进一步的改进工作提出了一些建议。
总的来看，虽然还有很多工作要做，但YQH-100型油气混输泵的设计仍是
成功的。
The oil-gas transport pump, which serves as main tools for multiphase transport in the oilfield, may both increase the product for developed oilfield and reduce the investment for developing oilfield Therefore, more and more people pay their attention to the research for this kind of pump and make it to be a hotspot in multiphase transport; the impeller, as one of the most important components in the pump, have significant influence on the performance of the pump, so the research to it have high significance.
At first, the thesis introduced the status of this pump in oilfield, the existing condition at home and abroad and the theory of the two-phase flow. Utilizing the techniques of CFD, the flowfield of a stage of this pump is calculated and analyzed the result, so some opinions is given for improvement.
All in all, the type of pump, such as YQH-100, is a successful design, but there are still many things to do.
引文
[1] D H Hellmann. Pump for multiphase boosting. Petoleum Industry Press of China. The 2nd int. Conf. On Pumps and Fans. Beijing, 1995
[2] A. D. Gosman, C. Lekakou, and S. Politis. Multidimensional Modeling of Turbulent Two-Phase Flows in Stirred Vessels. AICHE J., Vol. 38, No. 12, 1992
[3] 李清平，螺旋轴流式多相泵原理机设计初探及其内部气液两相流动的三维数值 分析，石油大学博士学位论文，1998． 10
[4] 曹树良，吴玉林．油气多相混输叶片泵研究 清华大学学报，1995(3)
[5] 何燕雨，吴玉林，曹树良．气液两相混输泵转轮内部流场计算模型 流体机械， 1995
[6] 钱锡俊，陈弘．泵和压缩机 北京：石油大学出版社， 1989
[7] 张远君，王慧玉．两相流体动力学 北京：北京航空学院出版社，1990
[8] 刘大有．建立两相流方程的动力理论方法 力学学报，1987
[9] 陈次昌 刘正英 刘天宝 袁寿其．两相流泵的理论与设计 北京：兵器工业出 版社， 1994
[10] S.Neti & O.E. E.Mahomed,Numerical Simulation of Turbulent Two-Phase Flow, Int. J. Heat and Fluid Flow, Vol. 11, No. 3,1990
[11] 东北电力学院 离心水泵 北京：水利电力出版社， 1982
[12] 丁成伟．离心泵与轴流泵原理及水力设计 北京：机械工业出版社， 1986
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[14] 马希金，陈山，齐学义．100-YQH油气混输泵的研制及试验研究 排灌机械， 2002(3)
[15] 郑俐丹 朱宏斌 薛敦松．油气多相泵转轮叶片中液流角探讨 工程热物理学 报，2003，24(3) ：426-428
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[17] 李文广．水力机械流动理论 北京：石油化学工业出版社，2000 ．
[18] 闻建平．下喷自吸环反应器内局部流动、传质及分性特性研究 天津大学学 报，1995
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[21] 鲁钟琪.两相流与沸腾传热 北京：清华大学出版社，2002
[22] 林宗虎，李永光，卢家才，谢正武，苏新军.气液两相流旋涡脱落特性及工 程应用 北京：化学工业出版社， 2001年8月
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[25] Brauer, H.: Turbulenz in mehrphasigen Str "omungen, Chemie Ingenieur Technik 51 (1979) , 934-948
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[32] 刘顺隆 郑群．计算流体力学 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1998
[33] 张远高，薛敦松．国外多相泵的研究发展 水泵技术，1995(4)
[34] 刘大有．两相流体动力学 北京：高等教育出版社，1993
[35] 吴子牛．计算流体力学基本原理 北京：科学出版社，2001
[36] 李文广．计算流体力学 兰州：甘肃工业大学水利机械教研室，2000
[37] 是勋刚．湍流 天津：天津大学出版社， 1994
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