针对目前电潜泵深井开采存在作业周期短、能耗高等问题,以适用于深井开采的一种新型35型抽油机为研究对象,对其齿轮-长环形齿条传动机构进行了力学分析。建立了传动机构换向过程的力学模型,获得了换向过程中齿轮长环形齿条的受力变化规律;采用Adams对抽油机运行过程进行了动力学仿真,研究了传动机构及多组滚轮在抽油机整个运行过程中的动力学特性,并分析了动力对抽油机运行状态的影响。结果表明,换向过程中传动机构受力随齿轮位置发生变化;上下冲程过程中长环形齿条受力大小和方向不同;齿条箱存在绕自身x轴、y轴、z轴翻转的状况;气平衡配重7 t为抽油机最优配重。研究结果可为该抽油机零部件的进一步改进优化提供理论参考。

针对1种1.5 MW H型对称翼垂直轴风力机(VAWT),采用双致动盘多流管理论,分析主轴偏振效应的产生机理,提出采用变差系数来衡量主轴合成力的振荡程度,并对不同风力机参数对偏振效应的影响进行分析。研究结果表明:风力机叶片在旋转1周范围内产生的气动力合成到主轴位置上后不能互相抵消,发生振荡且作用方向不定;对于大型垂直轴风力机,风剪效应的存在有利于降低主轴偏振效应;在H型垂直轴风力机气动设计中,当叶片数为3片时,主轴振动幅度最小;当高径比为0.5088时,主轴振动幅度最小;当展弦比为14.2015时,主轴振动幅度最小。

为延迟翼型附面层分离,提高翼型的气动性能,针对一种垂直轴风力机对称翼型NACA0012,提出3种弧形开缝方案和3种弧形与直线形相组合的开缝方案。针对常规翼型建立仿真模型并验证网格无关性,得到最佳网格数目为4.6×10^4个。利用ANYSYFLUENT软件对翼型进行二维流体力学仿真,求得其临界攻角下翼型的压力系数分布,得出最佳的开缝位置为1/8c;以获得最大升阻比为目标函数,得到最佳的弧形半径为8%c;提出采用直线与弧形相组合的开缝方案,解决弧形翼缝迎风端与来流风速方向之间不匹配问题。研究结果表明:当叶尖速比λ超过3.5时,T-line-arc为最佳开缝方案;当叶尖速比λ小于3.5时,T-line为最佳开缝方案;当λ为2.0时,采用对称开缝翼型,叶片失速区范围下降61.5%。

为提高垂直轴风力机的气动性能,提出在小型3叶片垂直轴风力机叶片尾缘加装开裂襟翼的设计方案。首先,根据CFD数值模拟和正交设计得到偏转角对风力机气动性能影响最大;然后,进一步分析了叶尖速比分别为1.5和2.5时襟翼偏转角对风力机气动性能的影响和增升机理;最后,提出了襟翼偏转角调节规律。研究结果表明:襟翼的较优参数组合为长度l=20%c、偏转角β=10°和布置位置t=90%c。当叶尖速比TSR分别为1.5和2.5时,较小的襟翼偏转角(0°<β<10°)能提升叶片平均切向力系数CTavg,其中,襟翼偏转角β=10°时,风力机的风能利用率CP分别提升了7.7%和4.6%;与原型风力机相比,应用襟翼偏转角调节规律后,风能利用率CP分别提升12.4%和10.4%。

采用液压成形技术可实现筛管与补贴材料大通径可靠补贴,可大幅度提高破漏筛管的补贴效果。基于井下筛管补贴修复工艺要求,建立井下筛管液压成形补贴模型,利用数值模拟对初选的TRIP780钢、304L不锈钢、321不锈钢进行成形性能对比分析。分析结果表明:321不锈钢符合筛管补贴修复工艺的材料性能要求,且成形压力低、减薄率低、回弹量小、成形效果好,适合作为井下筛管液压成形补贴管材料。研究成果可为井下筛管液压成形膨胀补贴技术提供参考。

为满足高含气油藏及煤层气田开发的需要，自主设计了一种新型井下混抽泵增压单元，并讨论了主要设计参数的选取原则和范围，确定了增压单元的设计参数。该增压单元采用柱形轮毂、锥形轮缘的结构，具有结构简单紧凑、轴向力小、混抽效果好、适用范围广等优点。并利用CFD软件Fluent及其预处理软件Gambit，模拟了增压单元内的三维紊流场，给出了模拟和试验结果的外特性。

无叶风扇凭借其无叶片旋转，使用安全系数高，产生气流平稳、舒适，方便清洁，噪音低等特点得到社会的广泛认可，在国内的发展更如雨后春笋，然而作为无叶风扇关键部件的绕环出风口，并没有相应的设计理论指导。本文章在对绕环出风口建模的基础上采用Fluent流体分析软件，对出风口窄缝宽度以及出风口倾角和出风量大小进行模拟分析，最终寻找出最优宽度与倾角。对今后无叶风扇的设计与制造提供了参考。

针对海浪升沉运动对钻柱和钻压的影响设计基于电液比例阀控制非对称油缸的海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统。通过对系统中电液比例阀和液压缸进行分析搭建了基于AMESim软件的主动补偿和半主动补偿系统仿真模型运用PID控制算法进行仿真研究。仿真结果表明设计的补偿系统具有较好的补偿效果。该模型可为升沉补偿系统研究提供参考。

φ73×5．51mm新油管工作46天发生螺纹脱扣。通过对失效油管的螺纹宏观形貌、微观形貌的分析和管材化学成分、常温力学性能、金相组织的检验．结果表明．山于液压钳上扣时过扭矩和高转速的作用。导致螺纹发生粘扣而失效。

液压油管钳钳口设计是最关键也是最复杂的问题之一。设计了新型钳口，并在分析夹紧系统几何关系的基础上，给出了求解坡板曲率半径的方法，即利用几何三角形关系列式求解，使设计更加精确，夹紧安全可靠。应用CAD软件模拟钳口松开与夹紧状态验证计算结果，确保油管能够被夹紧，并能顺利进出钳口。