基于CFD与ADAMS的三角转子气动机设计与仿真

基于CFD与ADAMS的三角转子气动机设计与仿真

论文摘要

针对采用高压天然气井井下节流降压工艺时存在浪费天然气压力能的现象,提出了利用三角转子气动机将高压天然气压力能转化为机械能驱动发电机发电的思路。首先,借鉴传统三角转子发动机结构特点,对三角转子气动机进行了总体结构设计并提出全新的降压方案;然后,利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)数值模拟方法对气动机内部流场进行了数值模拟;最后,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)软件对三角转子气动机机械系统进行了运动学与动力学仿真,运用赫兹接触理论校核了径向密封片与气缸的接触强度,利用ABAQUS分析软件校核了缸体耐压强度。仿真结果表明,第1级气动机设计合理,第2级气动机的设计存在缺陷,将第2级气动机入口温度从343 K提高到353 K后,解决了气缸中因压力、温度下降产生水合物的问题。仿真结果为后续三角转子气动机的深入研究提供了新思路。

论文目录

  • 1 三角转子气动机设计
  •   1.1 三角转子气动机设计理论
  •   1.2 三角转子气动机结构设计
  •   1.3 三角转子气动机降压方案设计
  • 2 三角转子气动机仿真验证及结构优化
  •   2.1 三角转子气动机三维模型建立
  •   2.2 三角转子气动机流道模型的建立及网格划分
  •   2.3 三角转子气动机仿真结果及分析
  •   2.4 第2级三角转子气动机结构优化
  • 3 三角转子气动机机械系统ADAMS仿真与强度校核
  •   3.1 三角转子气动机机械系统虚拟样机的建立
  •   3.2 三角转子气动机运动学仿真结果分析
  •   3.3 三角转子气动机动力学仿真结果分析
  •   3.4 径向密封片与气缸的接触强度校核
  •   3.5 气缸耐压强度校核
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 钟功祥,邹迪,张兴

    关键词: 三角转子气动机,动网格,数值模拟

    来源: 工程设计学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 西南石油大学石油天然气装备教育部重点实验室

    基金: 石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)资助项目(2017sts03)

    分类号: TE977

    页码: 305-314+353

    总页数: 11

    文件大小: 2152K

    下载量: 118

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  

    基于CFD与ADAMS的三角转子气动机设计与仿真
    下载Doc文档

    猜你喜欢