有杆抽油系统的数学建模及诊断（包含完整代码）

madio

题目有杆抽油系统的数学建模及诊断
摘要
本文是针对对有杆抽油系统的数学建模及诊断，对于问题一，分别在简谐系统和曲
1 ^# T; ~' q5 s* X4 B% B柄运动系统情形下给出了悬点E 的运动模型，并利用附件1 的参数，得到了两种结果，
9 m$ s* }, |' k并与附件1 悬点位移数据的比较。结果表明：曲柄运动系统情形下获得的悬点运动模
3 z% s% _' l9 e1 K" Z1 O型相比简谐运动系统情形下更为准确。
对于问题二，使用Gibbs 模型给出了由悬点示功图转化为泵功图的详细计算过程。
; [1 L" H/ S2 D* {! ]4 h3 p2 n首先进行了原始数据的处理（重新排列，使得附件1 和附件2 中悬点示功图第一对数
+ O, `) P5 T& b  H6 F3 A+ p0 y据对应冲程起点）；然后确定了边界条件的具体形式，并利用所给数据计算了Gibbs 模
型解中的Fourier 系数；在此基础上给出了泵功图的求解算法。利用附件1 和附件2 所
; y) \6 _4 {. p" X2 N给参数和悬点示功图数据，计算得到两口油井的泵功图数据并进行了绘制。
对于问题三的油井产量计算，首先根据吉布斯质量守恒法理论，得到了泵功图面积、
摩擦力做功和抬升原油做功三者之间的等量关系，并通过计算阻尼系数c，结合抽油杆
抬升原油做功和冲程参数，建立了油井的日产量计算模型I。另外，利用水的体积比、
混合液体密度等参量，建立了基于有效冲程的油井日产量计算模型II，并结合附件1
: O& ^3 T7 r/ ^) ^和附件2 中的数据，计算得到日产量分别为：108.8794 吨和22.803 吨。对于问题三的
泵内气体判定，建立了基于线段长度和长度分布波动的泵功图计算机自动诊断模型，
; c) l7 C1 T$ E8 b! M$ }" |/ A9 b0 S通过设定临界值参数0 ε 和dT，完成了对附件1 和附件2 中泵功图的分析诊断。判定结
# X4 S1 j; E5 G- t- D% V( C  O; W果为：附件1 中油井的泵内有气体；附件2 中油井的泵内没有气体。
对于问题四，问题二中已经给出了Gibbs 模型的详细求解过程，但是在实际情况下，
4 i/ d4 C. ^6 e7 t2 Y% e3 T- D6 u不同的冲程过程对应的惯性载荷是不同的，因此还应该将惯性载荷考虑进去，分别就
8 V6 \$ {( @: W2 S6 y6 z* u+ Q' i每一类冲程的前后两半部分冲程进行分类讨论，对它们进行受力分析，并构建相应的
模型，给出该模型的解。另外，根据简化后为波动方程的Gibbs 模型，在对其中的阻
; Y9 I) s- O) P" W: [尼系数c 进行估计时，首先给定c 的一个初始值，然后将其代入到波动方程中，求出
' ~2 F/ M( T& Q8 ?一个与c 值对应的解，然后将所求的解代入到原来的波动方程中，经过化简推导后，
- j( Z  J3 [2 p, s+ y* Q可以将其视作为一个关于c 的回归方程，从而对c 的估计可以使用最小二乘回归的方
+ N. d% ~7 f' A/ P6 |" w3 J法求得，文中给出了c 的表达式。
' C# `9 e$ u" b4 y) I# }创新点：建立基于线段长度和长度分布波动的泵功图计算机自动诊断模型，在此
, g; R6 F' P+ }  Y就可以利用计算机自动判断泵体是否含有气体，具有很强的实用性和经济效益。
' F, u2 g; Q; j; C5 x3 z

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2013-7-30 05:42 上传

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8 e6 m9 X3 L8 X/ n, O2 D2 k* U! M

dunang

不错

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灯皇

谢谢楼主     刚好做题

天空和海

多谢管理员，下载学习了！

南京风行

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