压裂泵柱塞密封副有限元分析-豆柴文库

压裂泵柱塞密封副有限元分析.docx

2024-11-13

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压裂泵柱塞密封副有限元分析 Title:FiniteElementAnalysisofPistonSealingMechanisminFracturingPumps Abstract: Theadvancementofhydraulicfracturingtechnologyhasincreasedthedemandforhigh-performancefracturingpumps.Thepistonsealingmechanismplaysacrucialroleinensuringtheefficiencyandreliabilityofthesepumps.Thispaperaimstoinvestigatethebehaviorofthepistonsealingmechanismthroughfiniteelementanalysis(FEA).Acomprehensivestudyisconductedtoanalyzethestressdistribution,deformation,andsealingperformanceofthepistonsealingsystemunderdifferentoperatingconditions.Theresultswillprovidevaluableinsightsintothedesignoptimizationandreliabilityenhancementoffracturingpumps. Introduction: Hydraulicfracturing,commonlyknownasfracking,hasrevolutionizedtheoilandgasindustrybyenablingtheextractionofhydrocarbonsfromunconventionalreservoirs.Fracturingpumps,particularlythehigh-pressurepositivedisplacementreciprocatingpumps,aretheessentialequipmentusedinthefrackingprocess.Theeffectivefunctioningofthesepumpsreliesonawell-designedpistonsealingmechanism,whichpreventsleakageandensuresefficientenergytransfer.Thepistonsealingsystemcomprisesareciprocatingpiston,cylinder,andassociatedsealingcomponents. FiniteElementAnalysisMethodology: Finiteelementanalysis(FEA)isapowerfulnumericaltoolusedtosimulateandanalyzethestructuralbehaviorofcomplexsystemsundervariousloadingconditions.Byrepresentingthecomponentsasameshofsmallfiniteelements,FEAcanaccuratelycalculatestressdistribution,deformation,andothermechanicalproperties.Inthisstudy,commercialFEAsoftwarewillbeemployedtomodelthepistonsealingmechanismandsimulateitsperformanceunderdifferentoperatingconditions. ModelDevelopment: TodevelopanaccurateFEAmodelofthepistonsealingmechanism,thegeometryandmaterialpropertiesofthecomponentsarecarefullydefined.Themodelwillincludethereciprocatingpiston,cylinder,sealingrings,pistonrod,andothersupportingstructures.Materialpropertiessuchaselasticmodulus,Poisson'sratio,andyieldstrengthwillbeincorporatedintothemodelbasedonexperimentaldataorliteraturevalue

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