射流泵基本尺寸计算.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯射流泵基本尺寸计算（1）喷嘴直径dj引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中喷嘴直径[16]的计算公式如下：dj4Qn（4-13）p03.1412g0式中：1—喷嘴流量系数；—喉管进口函数；p0—泵的工作压力，MPa；Qn—动力液流量，m3/min；0—动力液重度，N/m3。本次设计中取喷嘴喷嘴流量系数为：1=1。对于喉管进口函数，在初步计算时采用11.05，此处取1。对于动力液流量，已知Qn0.25m3

2、/min。对于动力液重度，前文已给出09810N/m3。射流泵工作压力的计算[17]为：p0pj1ps（4-14）式中：pj1—动力液在喷嘴入口处的压力，MPa；ps—吸入液（油）的压力，MPa。由已知条件和前文计算结果知，动力液在喷嘴入口处压力和吸入液压力为：pj138.70MPaps4MPa联立（4-13）（4-14）两式解得喷嘴直径为：dj4Qnp03.1412g040.25603.14129.838.704106198104.490103m4.490mm取喷嘴直径为：dj4.5mm1⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2）喉管直径dt喷嘴出口面积Aj、喉管断面面积Ad的关系如下：AjmyAtAjdj24Atdt24其中：my—最优面积比。前文已求得my1。联立（4-15）（4-16）（4-17）式解得喉管直径为：dtd2jmy4.520.3187.979mm取喉管直径为：dt8.0mm（3）喷嘴面积Aj、喉管面积At和吸入面积As根据喷嘴直径dj、喉管直径dt可求得喷嘴和喉管面积分别为：Ajdj243.144.5241

4、5.90mm2Atdt243.148.02450.24mm2所以吸入面积为：AsAtAj50.2415.902（4-15）（4-16）（4-17）2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引用蔡启伦《喷射泵设计计算公式的改进》中最小吸入面积[25]的计算公式：AsminQs（4-18）ps0.812gs式中：Qs—泵的排量，m3/d；ps—地层液的压力,MPa；s—原油的重度；N/m3。由已知条件和前文知，泵的排量为Qs503；地层液的压力

5、为ps；m/d4MPa查《水力学与水利机械》表1-3得60℃时的s8397N/m3。代入参数值得：50Asmin24606041060.8129.883977.39106m27.39mm2显然，AsAsmin，所以喷嘴直径和喉管直径满足要求。（4）喉嘴距Lc最优喉嘴距的计算公式有几种，本文选用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中给出的最优喉嘴距[17]为：Lc(0.5-1)dt（4-19）此处取：Lc0.8dt0.88.0mm=6.4mm（5）喉管长度Lk最优喉嘴距的计算方法有多种，本文引用《射流

6、泵喉管最优长度的数值计算》中的方法，最优喉管相对长度与面积比[26]的关系为：ny0.2251m5.6037（4-20）式中：n—喉管相对长度；其中：Lkndt将my1代入上式得最优喉管相对长度为：3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ny0.225115.60375.675所以最优喉管长度为：Lknydt5.6758.045.402mm取最优喉管长度为：Lk45.4mm（6）扩散管长度Ld[16]此处引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》

7、中公式Lddddtcot（）224-21式中：dd——扩散管出口直径，mm；——扩散角。考虑到泵投捞部分的最大外径为59和壁厚为67mm，此处选取dd=25mm。扩散角一般采用均匀扩散角5-7[16]，此处选取=6。将各参数值代入式（4-21）解得扩散管长度为：Lddddtcot22=258.0cot622=162.190mm取扩散管长度为：Ld162.2mm4.5验算射流泵的验算主要由两个方面，一是检验喷嘴出口处压力（吸入室）压力是否低于地层液的压力，二是验算地层液能否将固定阀的钢球顶起来，三

8、是混合液反排到地面的余压是否合适，一般余压为0.2~0.5MPa较合适。4