摘要：针对多孔平衡孔板的设计需求,提出了一种结构参数设计计算的总体思路,并以含有中心孔和一圈函数孔的平衡孔板为例,详细阐述了具体设计方法和算例。首先,计算并确定孔板的壁厚和倒角;其次,根据永久压损比与等效开孔直径比(Δω/ΔP-β)的关系,以及压损系数与等效开孔直径比(ζ-β)的关系,通过迭代计算确定β数值;接着,基于管道直径计算确定圆心圆直径Db和平衡孔数量N;然后,根据等效开孔直径比的定义式和补充几何关系式,建立了关于中心孔直径d0和平衡孔直径db的方程组,并成功求解出d0和db的具体数值;最后,计算流出系数C,以此评估孔板的性能。文中以一款DN250平衡孔板的结构参数计算过程为例,对方法进行了展示。实验结果显示,设计得到的流出系数和满量程差压与标定数据偏差分别在5%和10%以内,满足工程设计需要,证明了本方法的实用性。

摘要：采用数值模拟方法研究平衡孔板平衡孔数量和圆心圆直径的最佳取值。以管径D=100 mm、等效开孔直径比β=0.6工况为例,介绍了获得最佳平衡孔数量和圆心圆直径比的方法和过程。取定圆心圆直径比情况下(K=0.67),对比不同平衡孔数量时流出系数、压力损失和动量差等指标,得到最佳开孔数量为N=10;取定平衡孔数量情况下(N=10),对比不同圆心圆直径比时上述评判指标,得到最佳圆心圆直径比为K=0.67。文中给出了DN50~DN1000五种管道规格和6个等效开孔直径比各种工况组合的最佳结构参数,平衡孔最佳开孔数量为8或10个,最佳圆心圆直径比K的取值在0.64~0.73之间(多数情况下取值在0.66~0.70之间)。文中提出了动量差概念用于进行平衡孔性能的评判,对比结果表明,以动量差ΔM达到最小值作为某个结构参数取得最佳的辅助依据是可行的。研究结果对于平衡孔板结构设计具有参考价值。

摘要：近年来,天然气输配系统中表前调压器的使用越来越多。表前调压器根据结构原理分为杠杆式和内平衡式。杠杆式表前调压器因阀口直径小、杠杆比大,存在稳压精度低、关闭压力大、流量小、抗污能力差、安全性不高的缺点。内平衡式表前调压器因平衡膜片与阀口受力面积不匹配,存在稳压精度低、关闭压力大的缺点。为了改进两种表前调压器存在的缺点,分别对其结构原理、力平衡关系、性能优化因素、关键参数优化设计等方面作详细分析,提出两种优化设计方案。通过合理增大阀口直径、减小杠杆比来改善杠杆式的稳压精度、关闭压力和流量。通过上部固定平衡膜片的压板设计成内侧带斜度的结构、平衡膜片圆弧部分增加余量,以增大平衡膜片的有效受力面积,从而改善内平衡式的稳压精度和关闭压力。

摘要：针对速度管柱作业管内与环空两种生产方式中J曲线与IPR曲线的气液两相流算法架构设计及应用问题,基于临界携液流量和流道压降理论,综合考虑储层油气溶解率、气井过载、流体摩擦阻力及IPR曲线模型的合理选择等因素,建立了速度管柱流道压降计算模型。运用插值法和迭代法求解模型,研究分析了输出产量与井底压力及其对应深度的流速特性。研究结果表明:采用小管径的连续管速度管柱能提高井底流速,但管径愈小,管内摩擦阻力愈大,导致流道内沿程压力损失增大而影响携液能力,反而不利于气井高效生产;应使生产特性曲线内临界流量点位于J曲线与IPR曲线交点的左侧,且流道内流体流速高于临界携液流速。研究结果可为速度管柱的优选提供理论依据。