气液分布的随机分形模型与新型涡旋式多相泵的设计理论

为了建立多相泵内气液的分布模型和增压过程热力学模型、提出油气多相增压混输的新方法、创建新型多相泵并建立其设计理论。本项目利用随机分形理论研究多相泵内气液两相分布，通过构造随机变量、随机过程和确定分形维数以反映气液物性、气液比和气液间传热传质等对气液分布的影响，建立气液分布的多重随机分形模型，并得到其建模算法。研究气液分形体结构与压力、温度和容积间的变化关系，建立气液增压过程的热力学模型。实验验证并修正所建立的模型。提出一种新型涡旋式油气多相混输泵及其液相压缩随机卸荷新方法，构成油气多相增压混输的新方法，在涡旋式压缩机原理的基础上通过构建变啮合间隙涡旋齿型线，形成一条从工作腔通向排出口方向的变间隙卸压通道，油气由此产生少量内泄漏实现液相压缩随机卸荷，解决当含液率较高时易出现的液击问题；研究该泵的工作过程特性和流动特性，匹配工作腔结构参数、涡旋齿型线几何参数和工作过程，形成该泵的设计理论。