水下闸阀在水下生产系统中的应用研究 被引量：16

1

作者 潘灵永 高文金 +2 位作者 刘广春 周向东 车强 《石油机械》 北大核心 2014年第7期45-48,共4页

水下闸阀的基本功能是接通或切断管路介质的流通,其性能优劣直接关系到水下生产系统的可靠性和安全性。在介绍水下闸阀结构、工作原理和研究现状的基础上,对Cameron公司Ring-O系列水下闸阀、WOM公司的Magnum专利阀和LB-Bentley公司水下... 水下闸阀的基本功能是接通或切断管路介质的流通,其性能优劣直接关系到水下生产系统的可靠性和安全性。在介绍水下闸阀结构、工作原理和研究现状的基础上,对Cameron公司Ring-O系列水下闸阀、WOM公司的Magnum专利阀和LB-Bentley公司水下闸阀的应用现状做了简述。总结了水下闸阀的技术特点和设计时在材料选择方面应考虑的因素。在水下闸阀的国产化研制过程中,我国应综合国外产品的技术特点、确立从简单到复杂,从重点研究到应用研究,先克服技术问题后工艺问题的研发思路,实现水下闸阀的二次创新到自主创新。 展开更多

关键词 水下生产系统 水下闸阀 井口装置 水下管汇

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气泡雾化喷嘴注气管流动特性研究

2

作者 潘灵永 李宝仁 余祖耀 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期55-57,76,共4页

结合气泡雾化技术,通过减小气泡雾化喷嘴注气管道有效通流面积、改变注气压力和液流压力比,增大气流速度,从而增加注气管出口气泡的带液能力。采用MacCormack差分格式和激波捕捉方法,结合预测-校正技术,对气泡雾化喷嘴注气管内流场进行... 结合气泡雾化技术,通过减小气泡雾化喷嘴注气管道有效通流面积、改变注气压力和液流压力比,增大气流速度,从而增加注气管出口气泡的带液能力。采用MacCormack差分格式和激波捕捉方法,结合预测-校正技术,对气泡雾化喷嘴注气管内流场进行数值模拟;通过添加人工黏性项,消除计算结果在激波间断附近的数值振荡。计算结果与流场稳态解析解对比表明,采用添加人工黏性项的MacCormack差分格式在计算含有激波间断的气泡雾化喷嘴注气管流场可以得到准确的计算结果,对合理选择气泡雾化喷嘴工况参数具有指导意义。 展开更多

关键词 气泡雾化 注气管 MacCormack差分格式 人工黏性

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水下平板闸阀阀座密封技术探讨 被引量：11

3

作者 车强 池胜高 +2 位作者 潘灵永 王凌寒 李新年 《石油机械》 2015年第12期59-63,共5页

水下平板闸阀阀座密封的可靠性和稳定性直接影响水下生产系统的正常运行。通过对水下闸阀密封试验测试、几种典型阀座密封结构及密封机理、闸阀关键部件材料选择和热喷涂技术等进行阐述,得出水下闸阀阀座密封结构设计要求点,即首先根据... 水下平板闸阀阀座密封的可靠性和稳定性直接影响水下生产系统的正常运行。通过对水下闸阀密封试验测试、几种典型阀座密封结构及密封机理、闸阀关键部件材料选择和热喷涂技术等进行阐述,得出水下闸阀阀座密封结构设计要求点,即首先根据油气介质的工作压力、气质条件来确定密封方式;其次是设计的阀板与阀座金属密封面在低压状态下必须具有自密封性;再者是设计的阀板与阀座需始终保持浮动状态;最后是应选择合适的阀座与阀板密封面喷涂材料及喷涂工艺。建议我国应加大水下闸阀阀板与阀座金属密封面涂层材料的自主研发,深入研究热喷涂后的腐蚀行为测试方法,确定不同工况下涂层材料的选择方案及依据。研究内容可为我国的平板闸阀国产化研制提供参考。 展开更多

关键词 平板闸阀 阀座 密封结构 分体式 材料选择 热喷涂

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双缸同步回路仿真分析与实验研究 被引量：8

4

作者 傅晓云 卢忆文 +1 位作者 吴书广 潘灵永 《液压气动与密封》 2012年第8期43-45,共3页

该文基于双缸液压同步系统,通过分析多种同步回路的优缺点,并结合高精度同步的实际需要,选定同步马达方案为研究对象,建立了基于AMESim的仿真模型,并通过实验验证了其同步精度。结果表明:同步马达回路较好地满足了系统同步性要求,实验... 该文基于双缸液压同步系统,通过分析多种同步回路的优缺点,并结合高精度同步的实际需要,选定同步马达方案为研究对象,建立了基于AMESim的仿真模型,并通过实验验证了其同步精度。结果表明:同步马达回路较好地满足了系统同步性要求,实验结果与AMESim仿真结果基本一致,为实际应用提供指导。 展开更多

关键词 双缸同步回路 AMESIM 同步马达 同步性

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滚动转子式油气混输泵工作特性试验研究

5

作者 张志广 潘灵永 +2 位作者 王峻乔 张晓青 代琼曦 《石油机械》 北大核心 2023年第12期120-129,共10页

滚动转子式油气混输泵正在天然气开采领域快速推广,其试验研究有助于为泵头理论分析和正向设计建立基础,对于实现高性能泵头研发和推动天然气开发具有重大价值。通过搭建宽工况、高稳定性、高精度的内循环试验平台,开展了某型滚动转子... 滚动转子式油气混输泵正在天然气开采领域快速推广,其试验研究有助于为泵头理论分析和正向设计建立基础,对于实现高性能泵头研发和推动天然气开发具有重大价值。通过搭建宽工况、高稳定性、高精度的内循环试验平台,开展了某型滚动转子泵工作温度、压力、排量和功耗测试试验,完成了其工作特性分析,全面建立了泵头工作机制,证明了该类泵头性能的优越性。研究结果表明:在油气混输作用下,滚动转子泵的缸内气体增压过程趋于等温压缩,工作腔温升有限,排气温度能够维持在55℃左右。滚动转子泵虽然在天然气开发领域作为压缩机使用,但更多地体现了泵的工作特性:泵头实际排量与转速和进气压力呈正比,与进排气压差线性负相关;泵头容积效率与进排气压差线性负相关;泵头功耗与进排气压差线性正相关,但与进气压力无关,且随转速升高其增长幅度不断上升;滚动转子泵的出口压力脉动远低于往复式天然气压缩机,而其增压橇外输压力脉动几乎被完全削减,体现出了重大设备优势。研究结果可为油气混输泵的设计与应用提供参考。 展开更多

关键词 滚动转子式油气混输泵 准等温压缩过程 工作特性 排量特性 压力脉动特性

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瞬态压力突变下管道振动研究 被引量：2

6

作者 法特 潘灵永 李宝仁 《机床与液压》 北大核心 2010年第13期40-43,共4页

提出非定常流动下管道径向振动控制方程,采用特征线法和有限差分法,并基于阀门快速关闭所引起瞬态压力突变的假设,求解瞬态压力突变下管道径向振动模型。通过数值计算与模型对比发现,该模型具有较好的稳定性。计算结果表明,管道径向振... 提出非定常流动下管道径向振动控制方程,采用特征线法和有限差分法,并基于阀门快速关闭所引起瞬态压力突变的假设,求解瞬态压力突变下管道径向振动模型。通过数值计算与模型对比发现,该模型具有较好的稳定性。计算结果表明,管道径向振动对流动压力的影响不明显。 展开更多

关键词 瞬态压力 管道振动 特征线法 有限差分

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基于模态仿真的钻井井架振动分析研究 被引量：1

7

作者 吴刚 周斌 潘灵永 《江汉石油科技》 2017年第3期69-71,共3页

井架作为钻井系统的重要组成部分,在工作中频繁发生振动。研究首先选取两种不同结构的井架建立有限元模型,通过模态仿真得到不同井架的固有频率和振型;然后选取ZJ20井架的三种不同载荷工况,通过有预应力的模态仿真得到井架的模态频率、... 井架作为钻井系统的重要组成部分,在工作中频繁发生振动。研究首先选取两种不同结构的井架建立有限元模型,通过模态仿真得到不同井架的固有频率和振型;然后选取ZJ20井架的三种不同载荷工况,通过有预应力的模态仿真得到井架的模态频率、振型和振幅。分析结果表明,井架前10阶固有频率均在1-12Hz内,且随着模态阶数的增长,频率增加缓慢;顶驱、转盘、铁钻工等低速运转设备对井架振动影响大;在不同负载工况下,井架模态振型不变,固有频率和振幅小幅度变化。 展开更多

关键词 井架 模态 固有频率 振型 振幅

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流量自动限制装置试验系统研究

8

作者 范昕 王栋 +2 位作者 潘灵永 杨钢 李宝仁 《液压与气动》 北大核心 2011年第3期35-38,共4页

设计了流量自动限制装置性能试验台,用来测试流量自动限制装置的功能、性能及安全可靠性。基于AMESim软件进行了试验系统自动状态下的特性仿真。通过试验验证了流量自动限制装置自动工作状态下的切换性能、密封性能,以及手动、液动状态... 设计了流量自动限制装置性能试验台,用来测试流量自动限制装置的功能、性能及安全可靠性。基于AMESim软件进行了试验系统自动状态下的特性仿真。通过试验验证了流量自动限制装置自动工作状态下的切换性能、密封性能,以及手动、液动状态下的动作特性。仿真及试验结果表明该装置自动工作状态下可迅速切断油路,手动及液动工作状态正常,密封性能良好,流量自动限制装置试验系统可产生符合压力要求的瞬态大流量,满足流量自动限制装置的各项性能指标要求。 展开更多

关键词 流量自动限制装置 AMESIM 瞬态大流量

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基于多特征融合的MLP压裂泵单向阀故障诊断研究 被引量：7

9

作者 潘灵永 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第10期1299-1304,1310,共7页

在页岩气开采过程中,压裂泵单向阀因易发生破损而更换频繁,目前单向阀的检测方法存在依赖人工经验、需要专人监测、故障定位准确性不高、全检全换等问题。针对上述问题,以中石化柴驱压裂泵为例,提出了一种基于多特征融合和多层感知器相... 在页岩气开采过程中,压裂泵单向阀因易发生破损而更换频繁,目前单向阀的检测方法存在依赖人工经验、需要专人监测、故障定位准确性不高、全检全换等问题。针对上述问题,以中石化柴驱压裂泵为例,提出了一种基于多特征融合和多层感知器相结合的方法,对其单向阀进行了故障诊断。首先,用多个加速度传感器和压力传感器,对不同单向阀故障情况下的压裂泵工作状态进行了故障采集,对获取的数据分别进行了时域和频域相关的统计特征计算;然后,使用主成分分析法对其主要特征成分进行了提取,构成了新的特征向量;最后,利用多层感知器处理非线性数据的优势,使用其进行了单向阀故障的分类识别,实现了对压裂泵单向阀故障的精确诊断。研究结果表明:基于多特征融合和多层感知器相结合的方法能够准确识别出单向阀多种故障类型,且受工况的影响程度低,平均诊断准确率达到99.6%;多传感器计算得到的特征经处理后,可使不同单向阀故障具有可分性。 展开更多

关键词 压裂泵 单向阀 故障诊断 特征融合 多层感知器

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基于CFD的混排一体化装置性能预测及试验验证 被引量：3

10

作者 潘灵永 吴刚 +2 位作者 宋满华 卢文青 王峻乔 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期77-82,共6页

针对混排一体化装置的工作原理及内部流场特性,采用CFD方法仿真了特定转速下的内部瞬态流场、压力等特性,计算了不同转速下的轴功率、吸入/排出压力关系等性能曲线.设计并制造了试验验证装置.结果表明:仿真结果与试验基本一致,该仿真模... 针对混排一体化装置的工作原理及内部流场特性,采用CFD方法仿真了特定转速下的内部瞬态流场、压力等特性,计算了不同转速下的轴功率、吸入/排出压力关系等性能曲线.设计并制造了试验验证装置.结果表明:仿真结果与试验基本一致,该仿真模型和性能预测方法对混排一体化装置的优化设计有一定的指导作用,能够为将来系列化设计及工程应用提供一定的研究基础. 展开更多

关键词 混排一体化 瞬态流场 性能预测 试验验证

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液压式天然气压缩机气阀设计及优化 被引量：3

11

作者 潘灵永 吕其宝 +1 位作者 吴刚 宋满华 《液压与气动》 北大核心 2020年第2期138-145,共8页

平台型锥阀是液压式天然气压缩机的常用气阀,其结构参数选择直接影响气阀的流通能力,进而影响压缩机的进气量和排气量。针对平台型锥阀,建立了流通面积的理论模型,得到了结构参数与流通面积的函数关系。利用CFD流场仿真分析方法,研究了... 平台型锥阀是液压式天然气压缩机的常用气阀,其结构参数选择直接影响气阀的流通能力,进而影响压缩机的进气量和排气量。针对平台型锥阀,建立了流通面积的理论模型,得到了结构参数与流通面积的函数关系。利用CFD流场仿真分析方法,研究了气阀内部气体流速和流线的分布规律,确定流通面积模型,并通过质量流量对模型进行验证。基于AGA8状态方程,分析了不同气体组分条件下的气阀流通能力。根据建立的理论模型,以气阀升程为优化目标,对气阀结构参数进行优化,分析结果表明随着参数β增大,气阀的极限升程减小,开启速度提升,另外,锥角和锥台直径随β增大而增大。利用优化方法得到气阀升程的最优锥角和锥台直径,为锥阀的设计与优化提供理论指导。 展开更多

关键词 平台型锥阀 液压压缩机 流通面积 气体组分 结构优化

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基于离散有限元仿真技术的螺旋输砂装置研究 被引量：1

12

作者 潘灵永 应杰 +1 位作者 尹进 宋满华 《石油机械》 北大核心 2021年第5期109-114,130,共7页

螺旋输砂装置是混砂车的重要组成部件,主要用来输送支撑剂。为了研究混砂车螺旋输砂装置结构参数与输砂量之间的函数关系,以及螺旋输砂装置的动态性能,有必要对其进行数学建模及性能预测。采用离散单元方法对支撑剂砂粒堆积角进行模拟... 螺旋输砂装置是混砂车的重要组成部件,主要用来输送支撑剂。为了研究混砂车螺旋输砂装置结构参数与输砂量之间的函数关系,以及螺旋输砂装置的动态性能,有必要对其进行数学建模及性能预测。采用离散单元方法对支撑剂砂粒堆积角进行模拟仿真并与试验测试结果进行对比,标定了压裂支撑砂粒的物性参数。在标定物性参数的基础上,研究了不同结构参数和转速下螺旋输砂装置的输砂性能和动态性能。研究结果表明:随着颗粒-颗粒的静摩擦因数和动摩擦因数的增大,堆积角度呈增大趋势,且颗粒-颗粒的动摩擦因数比静摩擦因数影响大;填充率与转速基本呈线性关系,且随着转速的增大而减小;在保证螺旋叶片结构强度的前提下,合理优化螺旋叶片螺距是保证平稳输砂性能的关键。所得结果可为螺旋输砂装置结构优化和控制器开发提供理论和模型依据。 展开更多

关键词 螺旋输砂装置 离散有限元 堆积角 接触模型 输砂性能

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基于CFD技术的高压管汇系统布局优化设计 被引量：2

13

作者 潘灵永 王峻乔 +2 位作者 周斌 吴汉川 彭平生 《石油机械》 2016年第7期94-99,共6页

为了减少由流通性能和流量分配等问题产生的高压管汇窜动、振动和开裂等问题,基于计算流体动力学技术,在考虑管道边界层效应的情况下,以时均N-S方程为基本控制方程,采用可实现κ-ε双方程湍流模型,对不同排出口位置、联通管汇位置和排... 为了减少由流通性能和流量分配等问题产生的高压管汇窜动、振动和开裂等问题,基于计算流体动力学技术,在考虑管道边界层效应的情况下,以时均N-S方程为基本控制方程,采用可实现κ-ε双方程湍流模型,对不同排出口位置、联通管汇位置和排出口三通结构的井工厂高压管汇系统进行了三维全流场数值仿真研究。仿真结果表明,随着高压管汇的入口增加,主管内部平均流速向排出口方向逐渐增加,且在每个入口处均有速度峰值;主管汇流量从排出口有效面积较小的管汇向排出口有效面积较大的管汇串流,串流方向与主管汇流量大小无关;y形三通的排出口流量比约为1.5∶1.0,不能起到流量均分作用,且容易引起锐角冲蚀,从安全性考虑,应优先考虑T形三通。研究结果可为高压管汇系统的安全使用提供参考。 展开更多

关键词 计算流体动力学 高压管汇 三通 流量分配 布局优化

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“产学研用”一体化攻关实现大型压裂装备自主研发 被引量：2

14

作者 王峻乔 王云海 +1 位作者 潘灵永 张波 《石油科技论坛》 2021年第3期129-133,共5页

国内压裂设备研发坚持面向工程需求,依托国家科技重大专项,实施"产学研用"一体化攻关。以企业作为创新主体,研发团队协同创新,采用项目管理模式,建立目标导向考评机制,深度融合促成果转化。研究攻克了高可靠长寿命压裂泵技术... 国内压裂设备研发坚持面向工程需求,依托国家科技重大专项,实施"产学研用"一体化攻关。以企业作为创新主体,研发团队协同创新,采用项目管理模式,建立目标导向考评机制,深度融合促成果转化。研究攻克了高可靠长寿命压裂泵技术、大排量高效混砂技术、超高压管汇技术、大功率电动机及变频技术,创新研制出5000型电动压裂机组,构建了电动压裂装置生产线及试验平台,创新了服务模式。超大功率电动成套压裂装备在涪陵、威荣、武隆等国家重大油气工程进行规模化应用,综合成本下降30%;具有功率大、效率高、噪声低等优势,为我国非常规油气高效低成本开发提供了装备保障。 展开更多

关键词 电动压裂 产学研用 页岩气开发 自主研发

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基于阀门开度的水下闸阀摩擦力负载模型研究 被引量：5

15

作者 潘灵永 王向旗 +1 位作者 李宝仁 高文金 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期6-9,共4页

在分析现有水下闸阀设计方法存在不足的基础上,综合考虑水下闸阀运动特性以及实际生产工况对摩擦力负载的影响,以某水下闸阀为例,提出一种基于阀门开度的水下闸阀摩擦力负载建模方法.采用包括阀门局部阻力和沿程阻力损失、工作水深等数... 在分析现有水下闸阀设计方法存在不足的基础上,综合考虑水下闸阀运动特性以及实际生产工况对摩擦力负载的影响,以某水下闸阀为例,提出一种基于阀门开度的水下闸阀摩擦力负载建模方法.采用包括阀门局部阻力和沿程阻力损失、工作水深等数据,辨识出阀板上下游之间的压差,从而达到模型修正的目的.与试验数据相比,基于阀门开度的摩擦力负载模型能更准确地反映阀门运动对负载的影响以及预测水下闸阀的动态特性,从而为高可靠性的水下闸阀及执行机构优化设计和制造提供理论依据. 展开更多

关键词 水下闸阀 阀门开度 压力损失 动态 摩擦力负载

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基于HAZOP的压缩机优化设计可靠性评估 被引量：4

16

作者 卢文青 潘灵永 王雪莉 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第9期975-979,共5页

大型天然气往复式压缩机结构复杂,在设计过程中需要进行多次优化,但优化设计通常仅考虑单个零部件的要求,使其优化结果对于其他零部件和压缩机整体性能考虑不足,常常出现零部件返工、整体质量不合格等问题。提出了一种基于HAZOP(Hazard ... 大型天然气往复式压缩机结构复杂,在设计过程中需要进行多次优化,但优化设计通常仅考虑单个零部件的要求,使其优化结果对于其他零部件和压缩机整体性能考虑不足,常常出现零部件返工、整体质量不合格等问题。提出了一种基于HAZOP(Hazard and Operability Analysis)的压缩机优化设计可靠性评估方法:构建压缩机层级结构,对设计变化信息在单元界面之间的传递过程开展研究,采用HAZOP对信息传递路径中导致的后果进行可靠性评估,在设计阶段制定合理的应对措施。将该方法应用于某压缩机曲轴优化设计中,结果表明:在确保压缩机可靠性的前提下,该方法将曲轴主轴颈和曲柄销直径从182.8 mm优化至177.8 mm。基于HAZOP的压缩机优化设计可靠性评估方法充分考虑了设计信息变化对其他单元及压缩机整体性能的影响,提高了压缩机的可靠性。 展开更多

关键词 往复式压缩机 HAZOP 信息 界面 传递路径 可靠性

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