深井泵的实验结果及分析

一、实验进程：

关于不一样的工况，分别对单相和气液两相流介质条件下深井泵泵筒、泵阀、柱塞等部位进行了PIV图画的录制和照相，以备进一步进行剖析处理。选用与原油密度及粘度附近的工业白油作为实验介质，用与白油密度挨近的GDX501聚苯乙烯小球作为示踪粒子。运用10W的氖激光发作器及相应的光路体系形成的强片光源作为PIV摄像的照明光源，并选用录像或照相的方法摄制PIV图画。

二、实验成果及剖析：

因为对深井泵固定阀部位流场的研讨已有相应的研讨成果，并且气液两相流PIV图画处理程序不完善，故这里侧重于剖析活动介质为单相流体时深井泵游动阀及柱塞部位的流场。

三、深井泵运动规则：

深井泵泵阀是一个球形阀件，当流体绕过它活动时，在其后部将发作附面层的脱离景象，一起发生一个横向激动力。因为阀球的对称性，这种横向激动力将沿阀球的“赤道”周围循环往复地移动，使阀球不是一直位于阀座孔轴心线上，而是违背一个距离且紧靠在阀座边角上旋转，这就是“公转”景象。

在实验中发现，深井泵泵阀的运动规则和以住大家对它的知道不完全一样，它的运动除了有笔直方向的直线运动，还随同有两种旋转运动。当柱塞运动速度较小时，阀球绕水平轴上下旋转;当柱塞运动速度较大时，阀球绕竖直轴水平自转并且沿阀座内孔边角即阀座孔圆心轴公转。其旋转角速度与柱塞的运动速度有关，柱塞运动速度越大，阀球旋转角速度就越大。

另外，因为流体活动的不稳定以及阀球的违背形成流体相对阀球活动的不对称性，对将发生必定的挠动，使这个横向力不是效果于球心，而是在水平面上又有必定的偏疼，在水平面上还有一个滚动，即“自转”景象。以上结论是在纯液体情况下得到的。在气液混相流时，因为气泡的存在，流场扰动愈加剧烈，并且气泡对阀球具有必定的冲击效果，此刻阀球运动就愈加杂乱，除了旋转运动以外，还有上下剧烈的跳动。

佛山水泵厂得出结论应对深井泵做以下改善：

(2)在确保最大过流面积的条件下，关于阀球罩的过流断面形状，应当尽量选用流线型，以减小过流阻力。

(3)在规划柱塞的构造时，应当考虑将柱塞下端的吸入口规划成流线型或喇叭口型，以下降其吸入阻力。在确保柱塞出口有最大过流断面的一起，将柱塞出口流道也规划成流线型，以下降柱塞出口处的过流阻力。

(1)阀球是深井泵中的一个首要部件，也是易损件，它决议着泵的效率及检泵周期。主张对混相流深井泵选用偏疼球形阀球，关于流道狭小的深井泵选用滴形阀球，对含砂的抽油井用深井泵则选用镶有密封胶皮的锥形。

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