一种压裂车功率匹配与油耗计算方法技术

本发明专利技术公开了一种压裂车功率匹配与油耗计算方法

【技术实现步骤摘要】
一种压裂车功率匹配与油耗计算方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及工程机械
，特别是涉及一种压裂车功率匹配与油耗计算方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]压裂车是用于向井内注入高压
、
大排量压裂液，将地层压开并把支撑剂挤入裂缝的专用车辆，广泛应用于石油
、
天然气的压裂作业
。
压裂车通常是采用一台大功率发动机通过变速箱和传动轴驱动机械式压裂泵，动力传递效率高，但发动机以及变速箱依赖进口，存在技术保护，国外生产商家不会提供相关核心数据
。
此外，车辆进口时已经装配调试完成，但我国页岩气埋藏较深，车辆在出厂时的设定值不能满足我国具体工作情况，导致在工作时存在车辆油耗高的问题
。
[0003]针对能源行业中的石油压裂作业，压裂作业中压裂车作为核心装备，对于压裂车的功率计算以及车辆的功率匹配进行计算，能够有效降低生产作业中的生产成本，提升生产效率
。
为降低车辆油耗，节约开采成本，本专利技术提出新型压裂车功率匹配与油耗计算方法，有利解决上述问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种新型的压裂车功率匹配与油耗计算方法
、
系统及存储介质，通过在压裂泵所处工况下对车辆发动机功率进行逆推，进而拟合车辆油耗情况，解决以往生产作业时车辆所供能量远远大于实际所需能量的情况，减少能量浪费，达到优化车辆油耗目的
。
>[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种压裂车功率匹配与油耗计算方法，该方法包括以下步骤：
[0007]获取压裂车的工况参数，包括压裂车变速箱挡位
、
压裂泵输出压力以及输出流量；
[0008]计算压裂车变速箱不同档位下，变速箱的输出转速
、
发动机的输出转速
、
发动机输出功率以及发动机所带压裂泵的输出功率；
[0009]建立压裂车变速箱不同档位与发动机输出功率的匹配关系，判断当前发动机输出功率是否低于设定的最大负载率，如果是，进行下一步；
[0010]基于发动机输出功率，利用发动机万有特性曲线，确定发动机油耗
。
[0011]进一步地，所述变速箱的输出转速的计算方法为：
[0012]所述压裂泵的曲轴通过减速装置与变速箱相连接，减速装置的速比是定值；
[0013]基于减速装置的速比
、
压裂泵输出流量，并结合压裂泵输出流量相关计算公式计算出变速箱的输出转速
。
[0014]进一步地，所述发动机的输出转速的计算方法为：
[0015]通过变速箱不同挡位的传动比，可以计算变速箱不同挡位下的发动机的输出转速
。
[0016]进一步地，所述发动机所带压裂泵的输出功率的计算方法为：
[0017]通过压裂泵输出流量与输出压力结合
90
％的传动效率进行计算，此时计算出的发动机所带压裂泵的输出功率为发动机所带压裂泵的效率
。
[0018]进一步地，所述发动机万有特性曲线是以转速
n
为横坐标，以扭矩
T
或功率
KW
为纵坐标，在图上画出多个等耗油率曲线和等功率曲线的图
。
[0019]进一步地，所述方法还包括：
[0020]基于发动机油耗，确定最低的发动机油耗对应的发动机的输出转速
、
压裂车变速箱的档位，作为优选作业参数
。
[0021]本专利技术还提供一种压裂车功率匹配与油耗计算系统，应用于上述的压裂车功率匹配与油耗计算方法，包括：
[0022]工况参数获取模块，用于获取压裂车的工况参数，包括压裂车变速箱挡位
、
压裂泵输出压力以及输出流量；
[0023]输出转速及功率计算模块，用于计算压裂车变速箱不同档位下，变速箱的输出转速
、
发动机的输出转速
、
发动机输出功率以及发动机所带压裂泵的输出功率；
[0024]约束条件判断模块，用于建立压裂车变速箱不同档位与发动机输出功率的匹配关系，判断当前发动机输出功率是否低于设定的最大负载率，如果是，进行下一步；
[0025]油耗确定模块，用于基于发动机输出功率，利用发动机万有特性曲线，确定发动机油耗
。
[0026]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一所述的一种压裂车功率匹配与油耗计算方法
。
[0027]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：传统油耗计算方式是根据工况，依据经验，固定发动机转速，调整变速箱挡位，通过读取车辆仪表盘显示的发动机转速情况，使用该转速下发动机最大功率时的油耗数据进行车辆油耗计算
。
区别于传统的车辆油耗计算方式，本专利技术提供的压裂车功率匹配与油耗计算方法从车辆实际工况出发，在满足车辆工况的情况下由压裂泵的输出流量以及压力情况逆向求解车辆发动机转速进而求解车辆油耗
。
由实际工况出发，极大减少了传统方式所出现发动机所提供的功率远远大于实际所需工况的现象
。
本方法能够合理的匹配发动机与变速箱挡位，降低车辆油耗，并将匹配后的油耗显示出来
。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0029]图1为本专利技术压裂车功率匹配与油耗计算方法的技术路线图；
[0030]图2为本专利技术实施例压裂车功率匹配与油耗计算方法的流程示意图；
[0031]图3为发动机万有特性曲线图
。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0033]本专利技术的目的是提供一种新型的压裂车功率匹配与油耗计算方法
、
系统及存储介质，通过在压裂泵所处工况下对车辆发动机功率进行逆推，进而拟合车辆油耗情况，解决以往生产作业时车辆所供能量远远大于实际所需能量的情况，减少能量浪费，达到优化车辆油耗目的
。
[0034]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种压裂车功率匹配与油耗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取压裂车的工况参数，包括压裂车变速箱挡位
、
压裂泵输出压力以及输出流量；计算压裂车变速箱不同档位下，变速箱的输出转速
、
发动机的输出转速
、
发动机输出功率以及发动机所带压裂泵的输出功率；建立压裂车变速箱不同档位与发动机输出功率的匹配关系，判断当前发动机输出功率是否低于设定的最大负载率，如果是，进行下一步；基于发动机输出功率，利用发动机万有特性曲线，确定发动机油耗
。2.
根据权利要求1所述的压裂车功率匹配与油耗计算方法，其特征在于，所述变速箱的输出转速的计算方法为：所述压裂泵的曲轴通过减速装置与变速箱相连接，减速装置的速比是定值；基于减速装置的速比
、
压裂泵输出流量，并结合压裂泵输出流量相关计算公式计算出变速箱的输出转速
。3.
根据权利要求1所述的压裂车功率匹配与油耗计算方法，其特征在于，所述发动机的输出转速的计算方法为：通过变速箱不同挡位的传动比，可以计算变速箱不同挡位下的发动机的输出转速
。4.
根据权利要求1所述的压裂车功率匹配与油耗计算方法，其特征在于，所述发动机所带压裂泵的输出功率的计算方法为：通过压裂泵输出流量与输出压力结合
90
％的传动效率进行计算，此时计算出的发动机所带压裂泵的输出功率为发动机所带压裂泵的效率
。5.
根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，吕春光，李伟，赵敏，付从国，张宏，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：