MULTI-PHASE FLOW MODELING IN A HELICO-AXIAL ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP OPERATING AT HIGH SPEED AND WITH HIGH GAS VOLUME FRACTION

MULTI-PHASE FLOW MODELING IN A HELICO-AXIAL ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP OPERATING AT HIGH SPEED AND WITH HIGH GAS VOLUME FRACTION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
Shi-Thesis.pdf
Restricted to Repository staff only until 9 February 2023.

Download (5MB)

Arabic Abstract

يتم تطبيق المضخات متعددة الأطوار على نطاق واسع في استغلال النفط والغاز في الخارج. في هذه الدراسة ، تم إجراء عمليات المحاكاة العددية للتحقق من التدفق متعدد الأطوار من خلال مضخة دوارة متعددة الأطوار حلزونية محورية أحادية المرحلة. يتم استخدام برنامج CFD التجاري ANSYS-CFX لحل معادلات Navier-Stokes للتدفق ثنائي الطور للغاز السائل. يتم اختيار تدفق الخليط من الهواء والماء كوسيط مدروس ويتم فحص تأثير حجم فقاعة الغاز على الضغط التفاضلي. تعد قدرة المناولة بسرعات دوران مختلفة مع مدخل GVF مختلف ، خاصة ظروف المنطقة العالية ، أمرًا حيويًا للغاية لتقييم أداء المضخة. ثم تم تصميم التعديلات على شفرة المكره لتطوير الأداء. تُستخدم أيضًا أنواع مختلفة من أزواج سوائل الغاز السائل للمقارنة ، مثل الماء والهواء والزيت والهواء.

English Abstract

Multiphase pumps are widely applied in offshore oil-gas exploitation. In this study, the numerical simulations are performed to investigate the multiphase flow through the single-stage helico-axial rotating multiphase pump. Commercial CFD software ANSYS-CFX is employed to solve the Navier–Stokes equations for the gas-liquid two-phase flow. The mixture flow of air and water is selected as the studied medium and the effect of gas bubble size on the differential pressure is investigated. The handling ability at different rotating speed with different inlet GVF, especially high region conditions, is very vital for evaluating the pump performance. Then the modifications for the impeller blade are designed for the development of the performance. Different types of liquid-gas fluids pairs are also used to compare, such as water-air, oil-air.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Engineering
Mechanical
Department: College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor: Ben-Mansour, Rached
Committee Members: Al-Sarkhi, Abdelsalam and Badr, Hassan M
Depositing User: ZHENGHUA SHI (g201806240)
Date Deposited: 13 Feb 2022 06:50
Last Modified: 13 Feb 2022 06:50
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141987