基于CFD⁃PBM模拟水力旋流器油水分离特性研究 |
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作者姓名: | 贾朋 陈家庆 蔡小垒 孔令真 王春升 尚超 张明 石熠 |
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作者单位: | 1.北京石油化工学院 机械工程学院/深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室,北京 1026172.中海油研究总院 工程研究设计院,北京 100028 |
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基金项目: | “十三五”国家科技重大专项子课题(2017ZX05032005?002);北京市高水平创新团队建设计划项目(HT20170507) |
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摘 要: | 分析讨论了常规欧拉模型和耦合PBM下水力旋流器的静压力、切向速度及湍流耗散率等流场信息分布规律,结果表明在流场预测方面二者基本一致。在此基础上,采用基于PBM模型的CFD数值模拟方法,对水力旋流器的分离特性进行研究,并探究了不同入口流量、溢流分流比、油相黏度及密度等因素对油滴粒径分布以及油水分离特性的影响。结果表明,随着入口流量的增加,水力旋流器的分离效率呈先增大后减小的趋势,在处理量为4 m3/h时达到98%的最高分离效率;溢流分流比的增大有利于提升分离效率;随着油相黏度的增大,油滴受到的径向力减小,不易发生聚结,使分离效率明显降低;油相密度的增大导致尾管段平均油滴粒径的增加,使分离效率明显降低。总体而言,利用CFD?PBM数值模拟方法可以获得水力旋流器内部油滴粒径分布及变化特性,有利于从不同尺度揭示水力旋流器的分离机理。
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关 键 词: | 水力旋流器 数值模拟 群落平衡模型 粒径分布 分离效率 |
收稿时间: | 2019-12-01 |
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