油气计量分离器的内流场CFD模拟

简要介绍了旋流式油气计量分离器.用计算流体力学CFD数值方法,并采用RSM模型对油气计量分离器的流场进行了数值模拟.模拟结果表明旋流器流场呈Rankine涡的特点,且与实验结果吻合较好,说明该湍流模型和算法是可行的.另外还对油-气两相流场进行了研究,初步揭示了气-液两相分离的现象,这都为进一步研究旋流器特性参数对分离效率的影响和旋流器的结构优化提供了参考.     

一种新型的气液旋流分离器设计

介绍了一种新型的气液分离器,分析了气液分离机理,并对分离器主要结构进行了设计计算,并在Fluent工作环境中对气液两相流场进行了数值模拟,结果表明了该设计的正确性、科学性.     

旋流分离器在石油化工中的应用

液-固、液-液分离在从工艺液流回收产品和液体净化中占有重要的地位,大多数工业分离是基于固体和液体的重度差,所用妹的主要设备之一是旋液分离器,亦称旋流器.简要介绍了旋流分离器的工作原理与特点,探讨了旋流分离器在石化工程中的应用方式与注意事项.     

基于CFD的离心式油气分离器分离效率研究

针对喷油螺杆压缩机的油气分离器,采用Fluent软件对气液两相流场进行了数值模拟。先用RNGk-ε模型计算连续相的压缩空气,得到分离器内旋转流场的速度分布特征,再用DPM模型加入离散相的液态油滴计算,追踪离散相的运动轨迹。依据两相流场数值模拟的结果,计算得到油气分离器的分离效率,并研究了影响油气分离器分离效率的因素,为油气分离器的优化设计提供了理论依据。     

一种新型离心式气液分离器分离性能的数值模拟与试验研究

为了研究该分离器的分离性能,通过搭建气液两级分离实验台架进行实验测量,同时应用计算流体力学(CFD)方法对分离器内的气液两相流动进行数值模拟.重点研究了流量、气液比、介质粘度、密度、气泡直径及转鼓转速等六个变量对离心式气液分离器分离效率的影响.通过比较数值计算与实验测定结果,验证了数值模拟方法的可行性.分析结果表明,预测的分离效率变化趋势与实测结果在总体上是一致的, CFD可作为离心式气液分离器设计的有效工具.     

基于Flow Simulation的油气分离器流场分析及优化设计

用数值模拟的方法研究喷油螺杆压缩机油气分离器部件内的流场,对气液两相流场采用离散相模型计算。通过对油气分离器建立多个单一变量模型并设定相应边界条件,对计算结果分析发现,除合理设定内筒内外截面面积比外,油气分离器入口截面形状及出气口相对位置对提高分离效果也具有积极作用,据此提出优化设计方案和为认识油气分离器内部流场提供参考。     

水力旋流器固液两相流测试研究

采用新型的激光测量仪器—粒子动态分析仪(PDA)对水力旋流器内固液两相流中的固粒速度场及其粒度的分布规律进行了测试,首次获得了旋流器内固粒浓度的实测分布规律;并对涉及到水力旋流器分离机理的固相粒子分离过程、“溢流跑粗”、器壁易受磨损的主要原因等问题作了分析,提出了一些新观点。     

固-液水力旋流器的人工神经网络模拟

文中用改进的BP人工神经网络(ANN)方法,建立了固-液旋流分离器的网络模型,实现了根据处理物性参数和分离要求进行固-液水力旋流器结构与操作工艺参数的全面设计,弥补了以往数学模型方法的某些不足,为固-液水力旋流器结构参数和操作工艺参数的优化提出了一种有效而简单的新方法。     

电动汽车空调涡旋压缩机油气分离性能的研究

为探寻电动汽车空调涡旋压缩机中油气分离规律,利用FLUENT软件对不同进口方式和不同进口速度下的油气分离器进行了数值模拟,先用RNGκ-ε模型计算连续相的压缩气体,得到分离器内旋转流场的流线、压力及速度分布规律,再用DPM模型加入离散相的液态油滴进行计算,得到了油气分离效率。对比分析两相流场的模拟结果,得到入口方向和进口速度对分离效率的影响规律,为油气分离器的优化设计提供了理论依据。     

化工泵叶轮内部固液两相流场的研究

为了研究化工泵叶轮内部伴有盐析的固液两相流动，本文利用先进的流场测试仪器PIV（粒子成像测速仪）对改型后的化工泵叶轮内部流场进行测量，并编写了图像处理软件，用来区分流场中固液两相，分别对固液两相进行互相关算处理后得到固液两相的速度场，实验结果发现固体颗粒具有向压力面移动的趋势，这与数值模拟的结果一致。     

背压对脱水除油一体式液液分离旋流器流场及分离性能影响的研究

应用FLUENT流体动力分析软件,对脱水除油一体式液液分离旋流器进行了数值模拟,分析了底流背压、溢流背压对旋流器速度分布、流量分率及分离效率的影响。结果表明,底流背压和溢流背压对旋流器流量分率的影响可归结为压降比的影响;底流背压和溢流背压对旋流器分离效率的影响可归结为底流分率的影响;牛顿效率比传统的除油效率和脱水效率更能全面地表征旋流器油水分离的性能。随着底流分率的增大,牛顿效率先升高再降低,存在一个最佳操作点。研究结果及新的表征方法对旋流器的研究和实际应用具有指导意义。     

轴入式两级串联旋流器流场分析与性能评估

为解决狭长空间内无法实现油水两相介质高精度分离的问题,结合旋流分离理论,设计了一种可实现轴向进液的两级串联旋流器,针对该装置开展内部流场特性及 分离性能研究。揭示了不同处理量及分流比对旋流器内速度场、压力场、浓度场以及分离效率的影响规律。结果表明：随着处理量的增大,底流口压降最大值逐渐增大且增长速率逐渐增大,旋流腔内切向速度也逐渐增大;增大一级溢流分流比,可减小环式通道及二级旋流器内的切向旋动能,二级溢流分流比对一级旋流器分离性能影响不大;实验及模拟得出研究范围内一级分流比为20%、二级分流比为15%时分离效率最高,最佳处理量为4.8 m3/h,最佳总分流比为32%;装置对不同流量、不同分流比条件具有较强的适应性,分离效率最高可达99.6%。     

基于正交的二次分离旋流器结构优选数值分析

一体化二次分离旋流器是在单体旋流器内部进行二次分离的一种新型旋流器。利用正交法,基于计算流体动力学软件,分别对一级溢流管长度、圆柱段长度、二级溢流管伸入长度、二级锥段角度、底流管长度等结构进行优选。设置油相体积分数为2%、油滴粒径为30μm的混合液作为研究介质。首先采用单一指标的方法找出分离效果最优的结构,然后将优选后的结构与初始结构进行了对比验证。此方法可为水力旋流器的结构参数优选提供参考。     

CFD在液一液水力旋流器能耗及分离效率预测中的应用

简要介绍了水力旋流器分离性能测试的实验装置、用于旋流器数值模拟计算的数学模型和分散相模型。计算得到了旋流器的分离效率与流量的关系曲线、粒级效率曲线和压力分布规律，并将计算结果与实测数据进行了对比，这对从理论上评价旋流器的分离性能和结构设计具有重要的意义。     

粘度对液-液旋流器内部流场及分离效率影响的仿真分析

基于CFD专业软件fluent采用精细的RSM应力模型,深入分析了粘度对内部流场动压分布、切线速度、轴线速度、油相的集中度和湍动能分布的影响,总结出粘度的增加是导致旋流器分离效率降低的根本原因。     

溢流管结构对三相分离器分离效率的影响

针对柱状气-液-固三相旋流分离器(GLSC)内部复杂的流场分布,借助CFD软件,研究了溢流口处气相体积分数和侧向出口处固相体积分数的分布趋势。通过数值模拟方法,得到了GLSC的气相、固相分布特点,分析了结构参数中溢流管直径Do和溢流管伸入长度Lo对GLSC分离性能的影响。在试验过程中,验证了结构参数的改变对于GLSC分离性能的影响。研究表明,入口流量为1.1m3/h时,该GLSC具有较好的分离效果。     

复合T形管内稠油-水预分离性能的研究

气液或液液两相流通过T形管时会发生相分配不均现象,其相分配不均程度与介质物性、T形管结构及工作参数有着密切关系。以稠油和水为工作介质,采用含有3个分支管的复合T形管分离器进行稠油-水两相分离特性试验研究。结果表明:复合T形管在稠油-水预分离方面具有一定的可行性。试验工况范围内,随着入口流速和分流比的减小,下水平主管出口的含水率增加,分离效率较高;增加入口含油率在一定程度上能够提高稠油中游离水的脱除程度,而分离效率呈现小幅度的增加趋势;当入口含油率为10.67%和17.5%,分流比接近入口含油率时,上水平管出口含水率可以降到30%以下,满足电脱分离器深度脱水的进液要求。     

旋风分离器在不同工况下分离效率的仿真分析

针对旋风分离器的适用性问题,研究了不同工况条件下各工作参数对分离效率的影响.选择了环境参数为固体颗粒粒径和密度,分离器工作参数为进口速度,基于FLUENT运用RNG k-ε模型模拟旋风分离器内气相紊流,采用了离散相模型（DPM）模拟固相流场颗粒轨迹.由于粒径、密度和进口速度分别变化具有多种组合,为此引入了正交试验法以图减少仿真的次数.讨论了在不同颗粒粒径和颗粒物密度条件下旋风分离器的进气口速度与分离效率之间的关系.研究结果表明,在不同工作环境下旋风分离器工作参数对分离效率有着重要的影响.     

电动汽车涡旋压缩机内油气分离器的研究

通过数值模拟的方法研究了电动汽车涡旋压缩机在不同转速工况下,进口结构对油气分离器的流场和性能的影响。采用RSM模型对油气分离器内的气相流场进行模拟计算,同时利用DPM模型对4种分离器的油滴轨迹进行追踪。研究结果表明:进口结构变窄将促使油气分离器内部流场具有良好的对称性,并随着转速的提高,不同进口结构分离器的压降都呈抛物状上升,分离效率也有所提升。在满足压降经验模型计算的状况下,矩形-1进口分离器相比另外3种不同进口分离器的速度场对称性良好,且在3000 r/min时对小粒径油滴分离效率达到了74.97%,比圆形进口分离器的分离效率提升了19.30%,保证了低功耗下提升小粒径油滴的分离效率。