基金项目：西安石油大学创新与实践能力项目基金（编号：YSC22121016）收稿日期：2022－11－09井下涡轮发电机叶片结构参数匹配分析*席文奎，贾超，孙东鑫，王科强（西安石油大学机械工程学院，西安710065）摘要：针对小井眼钻井技术井下仪器稳定的供电需求，设计了一款磁耦合式井下涡轮发电机。同时对涡导轮叶片结构参数进行了设计。为提高涡轮发电机的工作性能，对涡轮发电机涡导轮叶片结构参数进行研究设计优化。采用数值模拟分析方法，建立基本模型结构参数和流域划分模型。在转速2000r/min、流速15L/s情况下，通过单因素模拟实验，对叶片的单一参数进行了提取分析；通过响应曲面法基于Box-Behnken设计试验，对涡导轮叶片参数进行优化。研究分析表明：在转速和流量一定的情况下，通过单因素以及响应曲面法得到的叶片结构参数组合，其效率明显改善。关键词：井下发电机；涡导轮；单因素实验；响应曲面法；参数优化中图分类号：TE931文献标志码：A文章编号：1009－9492(2023)02－0090－03MatchingAnalysisofStructuralParametersofUndergroundTurbineGeneratorBladesXiWenkui，JiaChao，SunDongxin，WangKeqiang（SchoolofMechanicalEngineering,Xi´anShiyouUniversity,Xi´an710065,China）Abstract:Amagneticcouplingdownholeturbinegeneratorwasdesignedtomeetthestablepowersupplydemandofdownholeinstrumentsinslimholedrillingtechnology.Atthesametime,thestructuralparametersoftheturbineguidevaneweredesigned.Inordertoimprovetheworkingperformanceofturbinegenerator,thestructuralparametersofturbinestatorbladesofturbinegeneratorwerestudiedandoptimized.Thebasicmodelstructureparametersandwatersheddivisionmodelwereestablishedbyusingnumericalsimulationanalysismethod.Atthespeedof2000r/minandtheflowrateof15L/s,asingleparameterofthebladewasextractedandanalyzedthroughasinglefactorsimulationexperiment.BasedonBox-Behnkendesigntest,theparametersofturbineguidevanewereoptimizedbyresponsesurfacemethod.Theresearchandanalysisshowthattheefficiencyofthecombinationofbladestructureparametersobtainedbysinglefactorandresponsesurfacemethodissignificantlyimprovedwhenthespeedandflowratearefixed.Keywords:undergroundgenerator;vortexguidewheel;singlefactorexperiment;responsesurfacemethod;param...
