超短接触旋流反应器内颗粒轨迹数值研究

利用Fluent研究不同粒径、入口位置以及不同气固相速度下的颗粒运动过程及粒子的分布规律,求解过程中采用离散随机轨道模型。结果表明:①颗粒粒径越大,颗粒在进料管内回转往复停留时间较长,同时混合腔内颗粒运动的回转半径也越大,有利于催化剂颗粒的流动扩散,增强气固接触效果。②入口位置对反应器内颗粒的运动规律影响不大。③气固相速度发生变化时,气相速度对颗粒运动过程影响较大。     

基于Fluent的旋流混合反应器模拟与优化

为了提高含油污水处理中药剂的混合效率,基于流场强度理论和Fluent软件,建立旋流混合反应器三维几何模型,对污水加药旋流混合反应器内流场进行模拟,研究了污水处理量、污水含油质量浓度、反应器直径和筒体高度对药剂混合效果的影响,并优化了旋流混合反应器的结构参数.研究结果表明:随着污水处理量的增加,药剂混合效果增强;污水含油...     

油水旋流分离器数值模拟优化研究

受实验条件限制,单纯通过实验研究旋流器的性能周期长,且费用较高。为此,采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对油水旋流分离器内的油水两相流流场进行了试验研究。研究表明,采出液在进口处的相互流动干扰对油水分离效果有重要影响,据此提出一种新型结构——带有空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋的油水旋流分离器。进一步的优化设计和性能试验表明,空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

组合式蒸汽吞吐数值模拟优化研究

为改善杜239断块大凌河油藏蒸汽吞吐开发效果，应用数值模拟技术对该块组合式吞吐进行优化研究。结果表明：采用组合式蒸汽吞吐，改善了油藏温度场、压力场以及饱和度场的分布，提高了油藏开发效果，有效减缓了区块的递减趋势，可获得比持续蒸汽吞吐高2．6％的阶段采收率。同时对组合蒸汽吞吐方式、注汽速度、注汽量、焖井时间和组合吞吐规模等参数进行了优化设计研究。     

加氢反应器分配器数值模拟与结构优化

采用Fluent软件对加氢反应器中单个泡罩分配器的流体力学性能进行模拟,以BL型气液分配器为基础构型,通过改进其下降管和碎流板结构进行结构优化。结果表明,改进的气液分配器构型与原BL型气液分配器相比,喷洒面积增大255%,不均匀度减小30.19%,压降增大73.63%,综合性能优于原BL型气液分配器。     

井下油气水力旋流分离器结构优化与数值模拟

用数值模拟方法对井下油气水力旋流分离器内的气液分离两相流场进行了研究,通过数值模拟得到流场分布规律符合已知的旋流器流场分布规律。将数值计算与室内模拟试验的分离效率进行了对比,结果表明用数值模拟的方法进行流场研究是可靠的。将油气水力旋流分离器的主要结构及操作参数对分离性能的影响进行了模拟,结果表明水力旋流器经过优化设计可以进行井下油气分离,且分离效果较好。所采用的数学模型及模拟方法为井下水力旋流油气分离器进一步优化结构、提高分离效率提供了一条有效途径。     

SCR脱硝反应器入口烟道优化数值模拟研究

采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,缩写CFD)方法,建立了选择性催化还原(Selective Catalyst Reduction,缩写SCR)脱硝反应器及进出口烟道模型,对4种不同结构型式的烟道内烟气流动及NH3分布进行了数值模拟研究。计算得到了脱硝反应器进出口烟道烟气流动及NH3浓度分布的详细信息,揭示了不同内构件对烟道烟气分布及NH3分布均匀性的影响规律。通过CFD数值模拟计算比较,提出了优选的烟道内构件设计方案,并在工程设计中采用,标定结果表明:烟道结构优化的SCR系统性能指标完全满足标准要求。     

工艺参数对短接触旋流反应器内颗粒流动特性影响的数值研究

运用欧拉双流体模型对新型短接触旋流反应器内气、固两相流场进行了数值模拟,考察了操作参数和颗粒直径对反应器内颗粒流动分布的影响。结果表明,操作气速大于基准条件会降低反应器混合腔内的气 固接触效果,而在不影响流化状态的情况下适当增大催化剂的质量循环流率对催化剂的均匀分布有利。在基准操作条件下,5和30μm粒径颗粒在反应器内的浓度分布梯度较大、均匀性较差,并且5 μm颗粒与反应产物的分离也不彻底。因此,催化剂宜选用平均粒径为10μm左右的颗粒,既可以强化接触效果,也不会出现返混夹带现象,保证后续工艺流程的顺利进行。催化剂颗粒是否均匀分布是影响反应收率的最主要因素之一,本研究结果为短接触旋流反应器的工业应用及性能改进提供了重要的理论参考依据。     

加氢反应器气液分配器数值模拟与结构优化

采用Fluent软件对加氢反应器中单个泡罩分配器的流体力学性能进行模拟,以BL型气液分配器为基础构型,通过改进其下降管和碎流板结构进行结构优化。结果表明,改进的气液分配器构型与原BL型气液分配器相比,喷洒面积增大255%,不均匀度减小30.19%,压降增大73.63%,综合性能优于原BL型气液分配器。     

旋流反应器内颗粒停留时间分布的CFD模拟

采用欧拉双流体模型对旋流反应器内气固两相流动进行数值模拟,附加无反应组分输运方程研究颗粒停留时间分布(RTD),并考察了操作参数和催化剂粒径对RTD的影响。结果表明,旋流反应器内RTD曲线为单峰分布,切向入口气速越大,颗粒RTD无因次方差减小,流动越接近平推流。增大颗粒循环量可减少颗粒平均停留时间,但加剧了颗粒返混。此外,平均停留时间随颗粒粒径增大,呈现出先增大后减小的趋势,且颗粒越小,返混越严重。     

可成功处理炼油厂废物的组合式生物反应器

Ｐｅｔｒｏｚｙｍｅ技术公司（Ｇｕｅｌｐｈ，Ｏｎｔ）第一套工业化生物反应器装置，建在委内瑞拉Ｃａｒｄｏｎ的最大炼油厂，由ＰｅｔｒｏｌｅｏｓｄｅＶｅｎｅｚａｅｌａＳ．Ａ经营管理，其处理含油泥渣能力为１５ｋｔ／ａ。由８个处理单元组成的该组合式反应器，其容量为１ｋｔ。由于它的组合式设计，生物反应器可放大或缩小以适应每批处理量在０．５～２５ｋｔ范围内操作。采用先进的发酵技术，该反应器可促进废油和油泥转化为水和ＣＯ２。在反应器内，石油勘探采油和炼制过程中所产生的废弃物流与水、一种特制细菌培养基及一种专利技术…     

水力脉冲射流旋流流场数值模拟

为研究水力脉冲射流流场内旋流流场的变化特性,通过建立井底边界条件下单喷嘴脉冲射流冲击流场物理模型,对脉冲射流旋流流场进行了数值模拟研究。结果表明,非稳态旋流是脉冲射流流场的一个显著特征,对脉冲射流钻井提速起到重要作用,旋流速度和范围具有周期性变化且不随脉冲频率发生改变;在单周期内,旋流强度与脉冲射流速度变化具有一致性,旋流影响范围由前期的快速扩大到后期的缓慢扩大,一直保持增大趋势;旋流作用强于射流动能是脉冲射流产生局部脉动负压的主要原因,有利于降低压持效应;旋流流场改变钻头表面的压力分布,有利于提高钻头清洗效果。研究结果对指导脉冲射流提速技术具有一定的参考价值。     

油水旋流分离器流场数值模拟研究

以大涡模型为基础,对双锥形液-液旋流分离器进行数值模拟,研究液-液旋流分离器内部流场的压力分布、速度分布和湍动能分布规律。模拟结果表明,静压的分布基本符合组合涡流场的压力分布规律;轴向速度沿径向几乎呈轴对称分布,在轴心区域径向速度梯度比较大,说明在旋流器中心附近产生的内旋流场是分离的有效区域;在轴截面50 mm处湍动能的分布呈现出两头翘、中间凹的结构,亦称"浴盆"结构。比较发现,模拟结果与试验结果较接近,这为进一步研究旋流器分离机理及结构优化设计奠定了基础。     

旋流分离技术模拟数值分析及应用

介绍了一种利用两相密度差的旋流分离器及旋流器工作过程。并对设计模型各个回路进行了可靠性验证。采用蒙特卡罗方法对模型中各回路的分布类型进行了抽样分析。由抽样分析结果拟合出的回路正态分布曲线,总结了各回路运行寿命所服从的分布类型。     

加氢反应器瞬态温度场数值模拟

加氢反应器开停车或变工况时引起的过大交变热应力会危及设备的安全运行。为了研究加氢反应器在此种情况下的热应力场,利用ANSYS有限元软件对加氢反应器上半部进行了瞬态温度场分析,首先对空间域进行离散,采用泛函建立有限元的一般格式,得到一阶常微分方程组;然后对时间域进行离散,采用差分格式求解,得出各载荷步、时间子步的温度分布等值线图,实现了温度分布与热流方向的动态显示。利用瞬态温度场分析结果进行了热应力计算,得出瞬态热应力随时间的变化状况。结果表明,加氢反应器上半部接管法兰区温度梯度最大,壳体内部的热流方向基本是从筒体、封头到法兰,温度分布极不均匀;最大热应力发生在瞬态温度场的某一时段,而不是瞬态温度变化的最终状态。     

地面旋流油水分离器的数值模拟研究

地面旋流油水分离器的性能对试油求产过程中实时获取准确的原油产出量至关重要。为此,以经典的切向流入式旋流油水分离器为模型基础,对油水分离的流场进行了数值模拟研究,评价了不同工作参数、原油物性条件下的油水分离性能。研究结果表明：随着工作压力的增大,油水分离效率呈现出由0跃升到最大值并基本保持不变而后骤降的规律。随着排量的增加,油水分离效率基本持续稳定在最优值而后突然下降,当油水比和原油黏度在一定范围内,油水分离效率随油水比和黏度的增加平缓下降;当超出此范围时,油水分离效率陡然下降。该装置的最佳工作压力范围为1.2～4.1 MPa,日处理量控制在45 m³以内,适用于油水比低于25%、原油黏度低于50 mPa·s的工况。     

原料天然气初级旋流净化数值模拟研究

旋流管是高含硫天然气净化旋风分离器的分离单元,是实现高效气固分离的关键内构件。基于CFD-DPM方法对旋流管的结构参数进行了优化设计。首先将其关键结构参数归结为7个设计变量,建立优化物理模型,采用均匀设计法在可选范围内设置结构参数及多种型号,进而通过数值模拟获得流场分布、颗粒分离轨迹、压降及分离效率等流动信息。文章提出了一个无量纲参数Y作为综合考虑分离效率和压降影响的优化目标参数,利用该参数可有效获得在压降允许范围内最高分离效率对应的分离器型号及结构参数。此外,文章还进一步详细分析了最优结构的流场、分离轨迹等细节流动信息,可为初级旋流管优化设计提供重要参考。     

基于双旋流的油泥分离器数值模拟

针对兴中油泥含油量高、含渣量低的特点,提出一种新型的双层旋流器结构来进行油-水-颗粒的三相分离.采用数值模拟的方法进行研究,选择混合模型和k-e模型对单层旋流器和3种不同进口型双层旋流器的分离效果进行模拟,分析各旋流器的结构对压力分布、油水分布和油泥颗粒分布效率的影响.结果表明:入口流量为40 m3/h,即入口流速为6...     

油水旋流分离器入口结构优化研究

采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对涡线形曲面入口、阿基米德螺旋线形入口等9种油水旋流分离器入口结构形式的内流场和分离特性进行了试验研究,得出比较理想的4种优化入口结构形式。进一步的优化设计和性能试验表明,阿基米德螺旋线是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构形式优化设计的油水旋流分离器试验研究结果表明,阿基米德螺旋线和旋流腔之间实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

优化提升管反应器技术参数研究

在分析研究已经取得的提升管反应器技术参数的基础上,运用神经网络技术,以合理的总液体收率最大化为目标,研究装置在不同技术参数运行过程中的产品分布规律,形成一套以神经网络为基础的计算机智能化判别系统,对提升管反应器的运行参数进行分析,预测合理的工作制度,提出合理的技术参数建议。