螺桿泵的內容運動及作用

螺桿泵是一種旋轉容積式泵，它兼有容積泵和離心泵的優(yōu)點。地面驅動螺桿泵起源于20 世紀80年代初期，隨著三次采油技術的發(fā)展，螺桿泵采油技術作為的人工舉升方法之一，已在油田廣泛應用，并取得明顯的經(jīng)濟效益。螺桿泵勻速運轉，無機械和液流的慣性損失，既能適用于一般原油井的生產(chǎn)，又能適用于高粘度、高含砂油井的生產(chǎn)。螺桿泵在工作過程中，泵壓的影響尤為重要，如果泵壓不當，不但使螺桿泵的泵效下降，而且還會影響泵的使用壽命。實際工作中螺桿泵系統(tǒng)是封閉的，很難去理解和把握螺桿泵運轉過程中液壓對定轉子的作用。一般采取在外部找個適當?shù)姆椒y試一些數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)得出規(guī)律推斷螺桿泵內部運動和相互作用。廣大工程技術人員對螺桿泵泵效進行研究，提出了產(chǎn)生漏失的原因。

但是，這些研究主要是基于經(jīng)驗的解釋，不能真實地描述螺桿泵的漏失和磨損的內在機理。本文對螺桿泵系統(tǒng)進行流體動力學和結構力學三維數(shù)值模擬和分析，提出了一種新的螺桿泵漏失和磨損的力學機理。計算流體動力學(CFD)分析螺桿泵內部液腔壓力分布和液壓對轉子的作用載荷。采用有限元方法(FEM)對螺桿泵系統(tǒng)定轉子過盈接觸進行了三維數(shù)值模擬，分析了液壓作用在轉子上的力引起定轉子之間相互嚙合關系，討論了單螺桿泵系統(tǒng)受液壓作用的影響。