高含气率下双螺杆多相混输泵泄漏分析及其对容积效率的影响

2010－12－072011－05－092007AA05Z2081005－03292011檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐07－0010－07710049、、。。、、。80%～95%95%95%。。TH327Adoi10．3969/j．issn．1005－0329．2011．07．003LeakageAnalysisandEffectonVolumetricEfficiencyofTwin-screwMultiphasePumpwithHigherGasVolumeFractionsWANGKaiHUBinCAOFengWANGWen-yiLIQi-guangXINGZi-wenXi'anJiaotongUniversityXi'an710049ChinaAbstractTheleakagepathoftwin-screwmultiphasepumphasbeenanalyzedbythemathematicalmodelontheleakageofmultiphasepump．Themodelincludetopclearanceoftoothrootclearanceoftoothandflankclearanceoftooth．Thevolumetricefficiencymodelofisalsoestablished．Thenthemodelsareverifiedbytheresultsofliterature．TheeffectofgasvolumefractionsGVFrotatespeedfluidviscosityonvolumetricefficiencyisalsostudied．TheresultsindicatedthattheleakagerateoftopandrootdecreasedbuttheleakagerateofflankdecreasedfirstandthenincreasedwhentheGVFincreasedfrom80%－95%thevolumetricefficiencyalsoincreasedwiththeincreasingofGVF．TheGVFshouldbellowed95%sincethevolumetricefficiencydecreasedsharplywhentheGVF＞95%．Thevolumetricefficiencywillincreasewiththeincreasingofrotorspeedandviscosityoffluids．Keywordstwin-screwmultiphasepumpleakageanalysisvolumetricefficiency1、、。01FLUIDMACHINERYVol.39No.72011。。。。31123。31。1。23。、、。、、。22．1234。232145。46Δp=0．066Lρ0．75v1．75μ0．25δ1．251Qc=Av112011397Qc=lhδ2ntδ1．25Δp0．066sρ0．75μ0．()251/1．752Δp=ρ21lh()δ2Q1．75cζ+0．066sρ0．75μ0．252ntδ1．()25Qclh()δ1．7533Qc=Δp0．57/ζρ21lh()δ2+0．066sρ0．75μ0．252ntδ1．251lh()δ[]1．750．574Δp———PaL———mL=s/2A———m2ζ———m3/s0．25δ———mμ———kg/m·ss———mnt———nt=1lh———m2．25。2。6。55δf。。110mm111mm115mm110mm110．2mm。2．36。。67Qr=A2Δp/ρ1/2521FLUIDMACHINERYVol.39No.72011A———m2A=sδ/275Qr=sδ22Δpρ1/262．4Qth=4×60Vn9ηV=QrealQth×100%12Qlip———m3/hQreal———m3/hQth———m3/h33．180%80%～90%。1%mmmmmm800．1746326．80．468520．00．158726．5850．1746326．80．465820．00．158726．5900．1745326．80．465820．00．158526．5940．1722326．80．465820．00．154126．5980．1701326．80．465820．00．149926．5990．1694326．80．465820．00．148526．580%～94%94%、。98%、99%。。1。80%、85%、90%、94%、98%99%、2。2%808590949899m3/h505050505050m3/h24．8525．6626．7727．1617．6518．41%49．751．353．554．335．336．88。895%95%。Q2。。Q1、Q31Q1、Q32。Q3Q2Q3Q1。910。31201139791090．41MPa、0．48MPa、0．55MPa、0．62MPa0．69MPaGVF60%95%。1080%95%。95%。5。。。1180%～95%。1195%95%。95%。3．2。。12。。。41FLUIDMACHINERYVol.39No.72011。12。3．3GVF80%。1、5、10、50、100200mPa·s1．0MPa。413。13。。。。50mPa·s。。1。231205r/min1800r/min。。13。。100mPa·s100%。、、。41512011397。280%～95%95%95%34100cp100%5。1RbigerTMAMKWardJHausmannG．TheoreticalandExperimentalAnalysisofaMultiphaseScrewPumpHandlingGas-liquidMixtureswithVeryHighGasVolumeFractionsJ．ExperimentalThermalandFluidScience20083281694-1701．2．J．200735676-78．3．J．200836832-35．4CereijoAMM．MultiphaseTwin-screwPumpModelingForTheOilAndGasIndustryD．TexasA＆MUni-versity2003．5MuhammadIAliMSMasahiroKawaji．AdiabaticTwo-phaseFlowinNarrowChannelsbetweenTwoFlatPlatesJ．TheCanadianJournalofChemicalEngi-neering1993715657-666．6．M．2003．1983－71004928。787R22R224GS4GS。4GSR22。510010234GSR22。、、HxDx、D2H。1．J．200423275-78．2．J．20071835．3．J．199412318-21．4JohnFinnemoreEJosephBFranzini．10M．2006．1969－201206888。61FLUIDMACHINERYVol.39No.72011