TA的每日心情 | 奋斗 2024-7-1 22:21 |
|---|
签到天数: 2014 天 [LV.Master]伴坛终老
- 自我介绍
- 数学中国站长
 群组: 数学建模培训课堂1 群组: 数学中国美赛辅助报名 群组: Matlab讨论组 群组: 2013认证赛A题讨论群组 群组: 2013认证赛C题讨论群组 |
题目有杆抽油系统的数学建模及诊断
+ |, t; E( X! c" v9 ]摘要
! ]+ [$ n# G, y9 k( _* r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
A) L8 I" ]8 h3 g$ [+ U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,
X/ R& b, N/ }, M: M" T& `- J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
C" ^+ A$ b) r. M- g- _0 |* R5 J" V型相比简谐运动系统情形下更为准确。
" w9 N8 _ {/ `* A/ A! u' v6 C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。7 r" i) U3 }" j. b: H
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
- l4 i7 r; }. k/ c0 j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
. `; n& F3 E9 V" U: i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! a) _3 a5 H' q/ M* o
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。 `" E, s' z0 G. j
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、
$ E5 h* W4 L) u% M& g( M7 _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
8 w8 T2 G! {' k3 q6 ]: @/ @& M" Q7 r$ B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、) d7 Q) |- G/ V4 } E5 T* w
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
& |8 Q2 O& P4 n2 b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
1 d5 L/ [8 d2 s9 B' v j* k1 c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,
$ l1 z8 c& {4 e7 j1 z0 j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
4 F9 ?5 h* {, h5 @& }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。- g4 _' `: ]2 q
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,
8 \; r! a( w' B6 j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( D0 d+ L3 t6 e1 u, [
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' n3 F; I, L* Q0 u4 `, t
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
, V1 a- U% [8 g" s L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0 E) N( X' w2 t, F
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,3 l) n6 o% G8 W; w9 z
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- q1 z; ~. t& o/ C/ ~0 O3 f
法求得,文中给出了c 的表达式。
`9 h0 ]1 o! e% a0 u$ r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" i/ R3 d# y j) ^# e
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。
% y! ]* P( M1 X" Q$ s) {) g' y. Q* f" ~7 |) l5 H* D9 C; _
" f1 s- w- a# h; O& y7 f: D
C10704002余赵李.rar
(1.14 MB, 下载次数: 71)
( v. t- C$ x% g/ z" t0 Y' t; g q |
zan
|