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《吉林大学》 2011年
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泥浆脉冲器脉冲发生机构流场研究

肖俊远  
【摘要】:本文是以开发的泥浆脉冲发生器为研究对象,以UG、CFD为软件平台,对泥浆脉冲器脉冲发生机构进行流场计算分析,并与试验进行对比分析验证,来指导泥浆脉冲器的结构设计,减少设计时间,提高效率。 本文应用计算流体力学方法对泥浆脉冲器脉冲发生机构进行流场研究分析。论文的主要工作和研究内容如下: 1.分析泥浆脉冲发生器的工作机理、脉冲信号衰减的影响因素及提高脉冲强度的方法,其中转子所受的水力转矩是影响泥浆脉冲发生器工作性能的非常重要的因素;初步设计定转子的结构,利用UG建立三维模型; 2.对泥浆脉冲发生器流道模型假设,利用UG建立泥浆脉冲发生机构流道三维模型,应用CFD软件进行流场计算;综合分析CFD软件提供的多种湍流模型、速度—压力耦合算法和离散式的特点,选择最适合本文研究内容的模型和算法; 3.通过数值计算来分析泥浆脉冲发生器内部流场特性,分别从转子叶片形状、转子叶片厚度、转子叶片数、转子转速、定转子之间间隙、泥浆流量等这些因素泥浆脉冲发生机构进行流场分析计算,并对结果进行分析; 4.实验对比,验证结果的可行性。 本文详细地分析了泥浆脉冲发生机构的流场特性,对形成原因作了全面的分析,得到以下结论: 转子开口形状对压力脉冲发生器的性能有较大的影响,扇形阀口和矩形阀口对流体的运动变化产生剧烈的影响,通过改变叶片两棱边,其实趋向于平滑变化,能有效地减轻转子的受力,综合分析三角形开口较好; 在泥浆流量和定转子间隙一定的工况下,转子叶片厚度的改变,压力波形和脉冲强度基本上没有影响,但转子水力转矩变化比较明显,随着转子叶片的加厚逐渐增大的趋势。 在同泥浆流量和定转子间隙的工况下,转子叶片个数的增加,使轴向间隙引起的流通面积增大,导致压力脉冲信号的强度减弱,对应的转子水力转矩也相应的减小。在叶片个数不同的情况下,为获得相同幅值的压力脉冲信号,将四叶片转阀的定转子间隙减小,所得转子转矩仍比三叶片的转矩要小。故增加转子叶片个数可以有效减小转子转矩,很好的改善了电机的控制性能。 转子转速的变化对压力波形无明显的影响,只是转子转矩的相位随着转速的增大而滞后;流量一定,定转子结构一定,定转子间隙的改变对泥浆脉冲发生器转子的水力转矩和压力脉冲产生了非常大的影响,随着间隙的增大,所生的压力波幅值逐渐减小,转子所受水力转矩减小比较明显。 通过以上分析结果得出了转子结构设计的一些基本原则:转子阀口的开口形状变化应趋向变化平滑,三角形阀口的压力波曲线较扇形及矩形阀口更光滑,更接近正弦波;在保证强度的前提下,尽量减小叶片的厚度;转子叶片个数影响压力波曲线的形状及幅值;合理选择定转子之间的间隙。 在上述原则下,选择一较合适的定转子结构,来研究流量与间隙的关系,得出其对应的曲线。在间隙为0-2mm之间,虽然得到较高的压力幅值,但压力波形变化比较混乱,特别是随着流量的增加,波形变化更加混乱。在间隙为2-8mm,压力幅值变化比较大,当间隙大于10mm,压力幅值变化比较缓慢。通过研究分析找出了压力脉冲强度与流量和间隙的变化曲线对研究不同钻井深度时所需要的泥浆脉冲发生的设计具有一定的工程意义。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P634.3

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张辛耘;王敬农;郭彦军;;随钻测井技术进展和发展趋势[J];测井技术;2006年01期
2 刘新平;房军;金有海;;随钻测井数据传输技术应用现状及展望[J];测井技术;2008年03期
3 熊皓,胡斌杰;随钻测量电磁传输信道研究[J];地球物理学报;1997年03期
4 卢春华,张涛,李海东;泥浆脉冲随钻测量系统研究[J];地质科技情报;2005年S1期
5 王智明;菅志军;李相方;巩宪锋;贺麦红;张冠祺;;连续波高速率泥浆脉冲器设计研究[J];石油天然气学报;2008年02期
6 丁永浩,李舟波,马宏宇;随钻测井技术的发展[J];世界地质;2004年03期
7 贾朋;房军;苏义脑;李林;;钻井液连续波信号发生器转阀水力转矩分析[J];中国石油大学学报(自然科学版);2010年01期
8 熊育坤;国外井下随钻测量传输系统概述[J];石油机械;1990年07期
9 李林;电磁随钻测量技术现状及关键技术分析[J];石油机械;2004年05期
10 房军,苏义脑;随钻测量阀控式液压信号发生器动态数学模型[J];石油机械;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘新平;DSP控制连续波信号发生器机理与风洞模拟试验研究[D];中国石油大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李荣喜;井下旋转控制压力信号发生器的设计与研究[D];中国石油大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟晓峰;陈一健;周静;;钻杆中微波传输特性的分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2010年02期
2 童红雷,鞠开胜,陈纯杰;小波分析在无线随钻系统测试信号处理中的应用[J];承德石油高等专科学校学报;2005年02期
3 康金;甄玉杰;陈建;毕磊;张新义;;电动车跷跷板的设计[J];承德石油高等专科学校学报;2008年02期
4 耿艳峰;杨锦舟;闫振来;华陈全;刘宝;;基于电阻式应变片的近钻头工程参数测量技术研究[J];传感技术学报;2008年06期
5 李宏;方世辉;李族;张光华;;泥浆脉冲信号的小波检测方法研究及应用[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年01期
6 张辛耘;郭彦军;王敬农;;随钻测井的昨天、今天和明天[J];测井技术;2006年06期
7 张恒;李安宗;屈景辉;;无线随钻测量系统信号处理的小波基选取[J];测井技术;2007年03期
8 丛健生;乔文孝;;水平井地层界面声波测井响应模拟分析[J];测井技术;2008年01期
9 刘新平;房军;金有海;;随钻测井数据传输技术应用现状及展望[J];测井技术;2008年03期
10 赵媛;顿月芹;袁建生;;随钻电磁波测井仪器线圈系参数设计方法研究[J];测井技术;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 沈建中;张斌;李红伟;;电磁波随钻测量系统在煤层气钻井中的应用[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
2 刘海东;王平;蔡文军;;往复节流型正脉冲发生器的原理与结构设计[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
3 涂兵;李德胜;贺建;刘继亮;;MWD泥浆脉冲信号互相关滤波算法的研究[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
4 鄢泰宁;吴翔;季锋;张涛;;俄罗斯电磁波随钻测量系统(MWD)及其应用前景分析[A];第十四届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文集[C];2007年
5 闫向宏;孙建孟;苏远大;;充液井孔中钻柱系统声波频散特性数值模拟研究[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年
6 林燕凌;居滋培;;微波检测控制系统的VB6.0的设计[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾朋;钻井液连续波发生器设计与信号传输特性实验研究[D];中国石油大学;2010年
2 徐涛;水平定向钻进随钻测量方法及定位技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 陈炜卿;定向井轨迹误差分析及三维可视化描述研究[D];中国石油大学;2007年
4 蔡文军;机械式无线随钻测斜仪系统研究[D];中国石油大学;2007年
5 李雪;基于粗糙集模糊神经网络的微孔钻削在线监测研究[D];吉林大学;2008年
6 吕伟国;水平井中感应测井、电磁波测井测量响应研究[D];吉林大学;2009年
7 赵景波;汽车EPS混杂控制系统理论、设计及实现研究[D];江苏大学;2009年
8 张晓飞;船舶零航速减摇鳍建模与控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 刘新平;DSP控制连续波信号发生器机理与风洞模拟试验研究[D];中国石油大学;2009年
10 杨震;非均匀复杂地层随钻电磁波测井响应研究[D];中国石油大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋盼;地下磁导航系统的磁源设计[D];南昌航空大学;2010年
2 韩建;基于三菱PLC的理实教学系统开发[D];苏州大学;2010年
3 霍微伟;石油钻井防碰测距系统设计[D];北京交通大学;2010年
4 李凤才;新型直流发电机外特性的仿真分析[D];浙江大学;2011年
5 刘红青;基于MSP430F149智能医疗输液系统的设计[D];太原理工大学;2011年
6 曲海乐;井下发电机涡轮流场研究[D];吉林大学;2011年
7 华洋洋;基于LabVIEW的滚子链套筒定向装配系统的设计与分析[D];吉林大学;2011年
8 杨谦;泥浆脉冲器脉冲发生机理研究[D];吉林大学;2011年
9 朱章;物料纠偏系统的设计[D];武汉理工大学;2011年
10 陈健杰;随钻测井构造煤判识方法研究[D];河南理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨虹;国际测井市场环境浅析[J];测井技术;2004年03期
2 张辛耘;王敬农;郭彦军;;随钻测井技术进展和发展趋势[J];测井技术;2006年01期
3 刘新平;房军;金有海;;随钻测井数据传输技术应用现状及展望[J];测井技术;2008年03期
4 熊皓,胡斌杰;随钻测量电磁信道分析的等效传输线法[J];电波科学学报;1995年03期
5 布志虹,任干能,陈乐;随钻测井技术[J];断块油气田;2001年04期
6 熊皓,胡斌杰;随钻测量电磁传输信道研究[J];地球物理学报;1997年03期
7 卢春华,张涛,李海东;泥浆脉冲随钻测量系统研究[J];地质科技情报;2005年S1期
8 李文广,苏发章,黎义斌,赵伟国;轴流泵的叶片设计理论与应用研究现状[J];兰州理工大学学报;2004年05期
9 David Patrick Murphy ,潘宇,刘艳,周利军;2003年随钻测井(MWD)和地层评价新进展[J];国外油田工程;2004年03期
10 洪炳熔;金飞虎;高庆吉;;基于蚁群算法的多层前馈神经网络[J];哈尔滨工业大学学报;2003年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李桂林;苗长新;;可编程单次脉冲发生器的教学实验[J];实验科学与技术;2010年01期
2 于复生;沈孝芹;范文利;陈继文;;基于单片机的固体激光器脉冲触发器的研制[J];应用激光;2006年05期
3 丁臻捷;浩庆松;苏建仓;孙旭;;基于半导体断路开关的8MW,10kHz脉冲发生器[J];强激光与粒子束;2009年10期
4 ;美国辛克莱石油公司的一种气爆装置[J];石油物探;1978年S1期
5 ;摄影技术及设备[J];中国光学与应用光学文摘;1994年02期
6 苏建仓,丁臻捷,丁永忠,宋晓欣,宋志敏,秋实,黄文华;S-5N全固态重复频率脉冲发生器[J];强激光与粒子束;2004年10期
7 陈志斌,卓家靖;激光驾束制导武器接收系统模拟测试方法的研究[J];光学技术;2005年05期
8 方进勇;江伟华;黄文华;;螺旋线型微秒级高压长脉冲发生器[J];强激光与粒子束;2010年04期
9 邢静媛,张儒信,金余恒,姜旭东;MF-100型脉冲发生器[J];物理;1975年01期
10 刘超;尚雷;刘祖平;郭亮;;感应叠加型固态冲击磁铁脉冲发生器设计与实验[J];中国物理C;2008年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯锐;张建德;杨建华;杨杰;冯常顺;张瑜;李小林;汪伟;苏正平;;一种层叠脉冲发生器的初步研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第7册)[C];2009年
2 张竞涛;陈柯萍;张澍;华伟;张奎俊;王方正;陈新;;1023台永久起搏器脉冲发生器更换原因分析[A];中华医学会心电生理和起搏分会第八次全国学术年会论文集[C];2008年
3 杨峰;薛泉;陈志豪;;一种新型的脉冲发生器的设计[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
4 刘超;;感应叠加型冲击磁铁脉冲发生器设计与实验[A];第三届全国加速器技术学术交流会论文摘要集[C];2007年
5 石小燕;魏于凡;;提高超宽带脉冲源的重复频率的研究[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
6 黄魏宁;刘芳;;低压脉冲发生器治疗梅尼埃病的中期临床观察[A];中华医学会第十次全国耳鼻咽喉-头颈外科学术会议论文汇编(上)[C];2007年
7 杨实;杨汉武;钱宝良;钟辉煌;;基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年
8 申恒广;洪晓华;易真龙;刘庆伟;;悬挂式分拣实验装置及信号自动识别系统的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
9 李建宇;张晓华;李勇杰;;脑深部电刺激治疗抽动秽语综合征10例疗效分析[A];中华医学会神经外科学分会第九次学术会议论文汇编[C];2010年
10 黄卫新;方国明;;核辐射脉冲模拟软件实现研究[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 荆州 刘先松;智能脉冲发生器[N];电子报;2001年
2 北京市朝阳医院心脏中心 杨新春;心脏起搏器自述[N];健康时报;2004年
3 许茜;杨教授为什么收集心脏起搏器[N];健康报;2004年
4 翟芳芳;开封供电公司员工创新促节能[N];国家电网报;2009年
5 陈霞;心脏起搏器的应用[N];大众卫生报;2001年
6 天津 王磊;故障双面秀[N];电脑报;2005年
7 袁启明;高新医械又见奇葩[N];医药经济报;2002年
8 秦嗣萃 宿燕岗;心脏起搏器有了火眼金睛[N];上海中医药报;2009年
9 本报实习记者 戴丹;医生:要擅于使用心脏起搏器[N];医药经济报;2004年
10 成都 立本 编译;周日提醒器[N];电子报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张颖心;毛竹叶总黄酮的分离研究及基于循环经济的毛竹产业链设计[D];浙江大学;2008年
2 贺元吉;爆电能源高功率超宽带脉冲发生器研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 刘超;HLS满能量注入研究及新型冲击磁铁脉冲发生器研制[D];中国科学技术大学;2008年
4 宋传军;油田定向井随钻信号检测及处理[D];东北石油大学;2011年
5 付在明;高速脉冲波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
6 蒋建东;磁流变传动技术及器件的研究[D];重庆大学;2004年
7 王彬;轴向柱塞泵平面配流副润滑特性及其参数优化[D];浙江大学;2009年
8 夏玲琍;IR-UWB射频收发机的研究与设计[D];复旦大学;2010年
9 何玲;枪械自动机关重件冲击疲劳实验机相关理论与实验研究[D];南京理工大学;2011年
10 邱建琪;永磁无刷直流电动机转矩脉动抑制的控制策略研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖俊远;泥浆脉冲器脉冲发生机构流场研究[D];吉林大学;2011年
2 刘金涛;便携式脉冲发生器可靠性技术研究[D];电子科技大学;2010年
3 张孝飞;脉冲发生器波形产生模块的设计与实现[D];长春工业大学;2012年
4 朱楠;100MHz脉冲发生器设计与实践[D];电子科技大学;2010年
5 崔川;LXI脉冲发生器硬件设计[D];电子科技大学;2012年
6 杨谦;泥浆脉冲器脉冲发生机理研究[D];吉林大学;2011年
7 姚谦;直流输电控制和保护系统的脉冲发生器的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
8 吕青懋;LXI脉冲发生器控制软件设计[D];电子科技大学;2012年
9 李军徽;基于FPGA的SPWM数字化自然采样脉冲发生器的研究[D];东北电力大学;2006年
10 刘宗岳;毫米波高速脉冲调制器研究[D];电子科技大学;2007年
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