关于Matlab五缸钻井泵流量动态特性研究.pdfVIP

2013年 8月 机床与液压 Aug．2013 第4l卷 第 l5期 MACHINETOOL HYDRAUUCS Vo1．41No．15 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．026 基于 Matlab的五缸钻井泵流量动态特性的研究 张洪生 ，郑武 ，李继霞 ，邵兵 (1．兰州理工大学机 电工程学院，甘肃兰州 730050； 2．克拉玛依职业技术学院，新疆克拉玛依833600) 摘要：对于曲柄连杆式往复钻井泵 ，其排出管内的压力脉动是由流量脉动引起的。通常采取的减小压力脉动的方式， 就是在钻井泵排出管路出口适当位置安装空气包。笔者在考虑到阀滞后角的条件下，基于Matlab软件，对五缸单作用钻井 泵的流量特性进行研究。得出五缸泵的瞬时流量方程 ；建立了排出空气包后管路流量动态方程的数值解析模型，并结合算 例进行求解；分析了引起流量脉动的主要因素。结果表明，排出空气包后管路的流量脉动率随曲柄连杆 比的增大而增加， 但增幅很小；其中开启阀与关闭阀滞后角对于空气包排出管路流量脉动的影响最为显著。 关键词：钻井泵；五缸；单作用；空气包；滞后角 中图分类号：TE926 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2013)15—096—4 ResearchonDynamicFlow CharacteristicsofFiVe-cylinderDrillingPump BasedonMatlab ZHANG Hongsheng，ZHENGWu ，LIJixia，SHAOBing (1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology， LanzhouGansu730050，China： 2．KaramayVocationalandTechnicalCollege，KaramayXi~iang833600，China) Abstract：Forcrank—linkedreciprocatingdrillingpump，pressurepulsationinsideitsoutletpipewascausedbythepulsationof theflow．Themethodofreducingthepressurepulsation，anairchamberatreasonablepositionalongdischargelineofdrillingpump wasinstalledusually．Atconsideringthevalvelaggingangle，thedynamicflowcharacteristicsoffive-cylinderdrillingpumpbasedon Matlabwereresearched．Thetransientflowequationofthefivecylinderdrillingpumpwasworkedout．Thenumericalanalyticmodelof transientflowequationofthedischargelineafterairchamberwasestablished；andsolvedjointlywithexamples．Themain~ctomcau- singflow pulsationwereanalyzed．Resultshow that，flowpulsationrateinsidedischargelineaftertheairchma berisincreasedalong withtheincreasingofcrankradius—connectingrodlengthratio，butthevariationisnotobvious．Inaddition，thevalvelaggin