基于AMESim的多液缸合流式压裂泵流量脉动特性研究

作者：晁宇,杨波,戚伟,等. 日期：2024-03-06/span> 浏览：454 查看PDF文档

晁宇,杨波*,戚伟,李伟,赵敏,吕春光,杨睿

摘要:传统的机械式压裂泵存在冲次高、冲程短、曲轴易于失效等问题,为此,提出了一种多液缸合流式液压驱动压裂泵,并对其产生流量脉动的机理进行了研究。首先,详细阐述了多液缸合流式压裂泵的工作原理,基于液压流体力学等理论,建立了多液缸合流式压裂泵的数学模型,并进行了理论分析;其次,采用AMESim仿真软件搭建了多液缸合流式压裂泵工作仿真模型,选择了合理的仿真参数设置,进行了变负载压力下的仿真研究;最后,对液压动力传递链中的活塞-柱塞运动特性、泵腔流量特性、输出流量和压力脉动特性进行了研究,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明:在25MPa工况下,多液缸合流式压裂泵的输出压力和流量脉动率分别为36.8%和20.61%,冲次只有42次/min,符合实际工况;多液缸合流式压裂泵输出流量脉动的主要原因是各组液缸的频繁换向、泵送行程和吸入行程的切换,导致活塞-柱塞做减速停止运动和加速启动运动。
关键词:往复泵;仿真模型;压力脉动特性;振动噪声;活塞-柱塞运动特性;泵腔流量特性;输出流量
中图分类号:TH137.51;TE934文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)02-0253-09

本文引用格式:
晁宇,杨波,戚伟,等.基于AMESim的多液缸合流式压裂泵流量脉动特性研究［J］.机电工程,2024,40(2):253-261.
CHAO Yu, YANG Bo, QI Wei, et al. Flow pulsation characteristics of multi-cylinder combined flow fracturing pump based on AMESim［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,40(2):253-261.