双螺杆泵型线设计及三维数值模拟技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

双螺杆泵是通过泵体中主、从动螺杆的相互啮合，以及螺杆和泵体孔的配合，在泵体中形成一个个密封空腔，在螺杆转动时，这些密封空腔连续向前移动，推动密封腔中的液体从出口排出。带有同步齿轮的双螺杆泵由于其输送能力和压差都能满足井下采油和地面混输的要求，无需油气分离装置，同时由于其两根螺杆互不接触，能适应各种工况，大大降低了耐磨性的要求，因而该结构型式的泵具有广阔的应用前景，从事该课题的研究将对双螺杆泵工作效率的提高和结构优产生重要影响，本课题具有很好的研究意义和实用价值

2. 国内外研究现状分析

随着石油工业的发展，国外从20世纪80年代开始以各大科研机构、石油公司和设备公司多方联合的方式投入大量的人力物力进行海底多相混输技术的研究。从最早1984年法国石油研究院IFP、挪威国家石油公司Statoil及法国道达尔Total石油公司三方联合投资2000万英镑的海神项目，到现在几十年的时间里，意大利Agip、英国石油公司、美国壳牌、Texaco、挪威国家石油公司、法国Total石油公司、巴西国家石油公司等国际著名石油公司均参与过海底油气多相混输生产系统的研究与应用项目。到目前为止，国外公司已研制出了近10种不同类型的多相混输泵。每种混输泵有其工作范围和条件以适应多相流体的复杂性。这些多相混输泵已在中国、美国、加拿大、赤道几内亚、挪威、巴西、澳大利亚等国家的海底油田上进行了应用，并取得了良好的效果。国内相比国外起步较晚，研究和应用均存在着一定的差距。

3. 研究的基本内容与计划

了解双螺杆泵转子型线与流量和泄露的关系，运用机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、计算机辅助设计等学科所学知识，进行双螺杆泵型线设计及三维数值模拟技术研究。

1月1日至1月16日收集资料，撰写文献综述和开题报告；

1月17日至3月10日阅读相关书籍，画出方案草图；

4. 研究创新点

双螺杆泵是通过泵体中主、从动螺杆的相互啮合，以及螺杆和泵体孔的配合，在泵体中形成一个个密封空腔，在螺杆转动时，这些密封空腔连续向前移动，推动密封腔中的液体从出口排出。本文主要研究了双螺杆泵型线设计与三维数值模拟两个方面的内容，分析了目前双螺杆运用的现状，工作原理以及型线的内容。然后根据双螺杆泵技术参数，进行双螺杆泵主从动轴型线三维建模，数字仿真，计算机辅助分析。分析后进行数值的计算与模拟，最后再进行双螺杆泵的干涉检查。最后,可得如下结论:

(1)介绍了基于pro/mechanica的同步式双螺杆泵动态干涉检查建模及分析方法;

(2)在螺杆转子动力学和热分析的基础上,利用单步检查方法,通过程序检查了负载状态下的运动干涉情况;