重力式气液分离器结构优化及分离性能数值模拟

针对石油开采过程中的高含气问题,油田通常采用重力式气液分离器将气相从气液两相流中分离出去,减少进入抽油泵流体的含气量,提高采油效率。通过运用CFD数值模拟方法对重力式气液分离器进行数值模拟,分析了重力式气液分离器工作原理,计算了重力式气液分离器结构参数对分离效果的影响,结果表明:重力式气液分离器外管内径、中心管外径是影响分离效果最主要的参数,外管内径越大、中心管外径越小分离效果越好。此研究成果可为设计和制造重力式气液分离器提供理论支持。     

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.     

新式波形板除雾器气液分离性能评价和流场分析

为了评价实际应用中广泛使用的新式波形板气液分离性能,试验研究了在液滴粒径分布范围为10~200μm的情况下,气速和加液浓度对波形板分离效率和压降的影响,并采用计算流体力学方法对波形板内部流场进行了数值模拟分析。结果表明,与旧式波形板相比,新式波形板具有效率高、压降增长率低、临界气速大以及对小液滴分离效果好等优势;通过波形板的液滴浓度增大,波形板分离效率升高,新式波形板在液滴浓度低时性能较佳;袋式排液结构比钩式排液结构所带来的压降更小,并且能够减小二次夹带的影响;新式波形板更适用于实际应用的复杂工况。     

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。     

小型窗机滚动转子压缩机气液分离器的结构优化

为了提高滚动转子压缩机的效率,对已有型号的产品气液分离器进行结构优化。用数值模拟的方法研究了原始气液分离器的内部流场和压力场,并分析了造成压力损失的主要结构,提出了改进方案。结果表明:气液分离器中造成压力损失的主要原因是挡板和吸气管口,分别占总压力损失的41.58%和29.52%,改进后最优方案可以有效降低了压力损失31.35%,提高压缩机的COP 0.656%。     

轴流式气液旋转分离器及其作为湿气流量计的试验研究

应用旋转固壁替代静止固壁对轴流式旋风分离器的结构进行改进，设计了轴流式气液旋转分离器。试验测试了轴流式气液旋转分离器的机械可靠性和分离效率，测试表明，在一定的工况下，轴流式气液旋转分离器的分离效率最高可达99．99％，且在整个测试过程中没有出现机械故障。测试中发现，轴流式气液旋转分离器还可用作湿气流量计，即从湿气流中分离出气相和液相，通过测量湿气条件下旋转表面的转速和被分离液体的流量并进行插值后，可得到气体的流量。     

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。     

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.     

气液旋流分离装置的研制与可行性试验

为了适应油田高含水后期气液分离的需要，在满足经济性、工况条件和操作压力等前提下，研制出一种新型气液分离装置，其主要特征是小型化、高效率、低成本。与常规容器式气液分离器相比，该气液旋流器装置具有结构简单、体积及占地面积小、重量轻、易安装、易操作及易维护等特点。经过初步试验其可行性得以验证。     

颠簸状态下制冷系统气液分离器性能的影响研究

主要针对混合工质两级喷射制冷系统在船舶出海条件下的运行稳定性进行了分析研究。气液分离器是喷射式制冷系统中一个较为重要的设备部件。内部液体的波动与飞溅,容易使得气液分离器出现出气带液的现象,而高压级喷射器引射的出气带液量对整个系统的工作性能会有一定的影响。本文通过数值模拟与试验研究的方法对系统中的气液分离器进行了研究,结果表明,25cm为内部最大安全液位。当分离器内部液位高于25 cm时,气液分离器的出气带液量会随着内部液面高度的上升而增加。另外,在分离器中增设挡板对内部液体的波动与飞溅有明显的抑制作用。     

切流式双入口气液旋流分离器内的流动分析

针对切流式双入口气液旋流分离器的内部流动特征,利用Fluent软件进行计算分析,重点对分离器内部流动状态及湍流度进行分析,并考察入口流速对主要分离空间流动参数的影响。结果表明,切流式气液分离器内主要分离空间呈明显的组合涡分布,并且轴向零速包络面呈明显柱形,但分离器入口处能耗较大,排气管入口附近紊流现象严重,当入口流速增大时尤为明显。计算结果对气液旋流分离器的结构优化与性能预测具有指导意义。     

一种新型高压旋风式油水分离器数值模拟研究

针对20MPa高压压缩空气的气液分离,在pg250油水分离器的基础上增加螺旋导流板结构,设计了一种新型油水分离器;在考虑液滴破碎和不考虑液滴破碎的情况下,分别运用CFX软件对该分离器内部气液两相流动和分离效率进行了数值模拟,并与其他学者的研究成果进行对比。模拟结果表明:考虑液滴破碎时的气液分离效率低于不考虑液滴破碎时的分离效率,液滴破碎显著影响气液分离器的分析效率;存在一个最佳进气速度,使分离效率最好;进气速度越大,分离器的压力损失越大。该新型油水分离器分离效率相比pg250油水分离器而言有了明显提升。     

基于Mixture模型泡沫发生器气液两相流数值模拟

为提高泡沫发生器发泡效果,优化泡沫发生器内部结构设计,采用流体仿真技术对泡沫发生器内部流场进行数值模拟,分析速度、压力以及气相体积分布,研究不同进气方式以及挡板高度对泡沫发生器内部流场影响,结果表明:中心进气式泡沫发生器内部气液混合均匀程度优于边缘进气式泡沫发生器,内部压力损失比边缘进气式大;在泡沫发生器内部增设挡板有利于增强泡沫发生器内部的气液两相混合均匀程度,随着挡板高度的增加,气相和液相混合越均匀,但会增大泡沫发生器内部压力损失,其研究结果对泡沫发生器结构的优化设计提供理论依据。     

液压油箱用固液旋流分离器分离效率影响规律

颗粒物污染是影响移动装备液压元件及系统性能的主要原因之一,液压油箱考虑去除杂质功能会增加其设计容积,不利于液压系统轻量化设计。应用离心分离的原理,使不同密度的介质在高速旋转的流场中进行分级筛选,可快速去除液压油中大颗粒污染物,提高液压系统可靠性,提升过滤器使用寿命。由于旋流分离器中流场的流动形式复杂,预测旋流分离器内部的流场特性、颗粒运动轨迹十分困难。因此,研究旋流分离器流场流动规律和污染物旋流分离机理,可以为液压系统污染物分离和去除提供理论基础。针对固液旋流分离器的流场分布规律和污染物分离效率的影响规律展开研究。根据旋流分离理论设计了固液旋流分离器结构,分析旋流分离器不同直径和长度下,固液旋流分离器轴向速度、切向速度的分布规律,通过粒子图像测速法对仿真结果进行试验验证,得到结构参数对分离效率的影响规律。结果表明,当中心的轴向速度为负值、壁面附近的轴向速度为正值时,切向速度越大,越有利于分离液压油中的颗粒。该研究结果可对液压油箱用固液旋流分离器的结构设计提供理论指导。     

重力式气液分离器的内流场CFD模拟

介绍重力分离的分离器.用CFD数值模拟方法,采用多相流模型中的欧拉-欧拉(Euler-Euler)的particle(Inhomogeneous)模型,且与实验结果吻合较好,说明该湍流模型和算法可行.同时用正交实验法设置模拟步骤,就分离因素之于分离效果进行统计对比,初步揭示分离因素的影响规律,可为进一步研究重力式气液分离器的结构优化提供参考.     

排液阀开度对分离器分离效率影响分析

压缩机组中级间分离器的分离效率对整个压缩机组的安全运行具有重要影响,而排液阀作为级间分离器的关键部件,影响着其分离效率。本文针对DPC-2804天然气压缩机组级间分离器,基于计算流体力学(CFD)方法,采用Fluent软件对分离器排液阀流场进行了三维数值模拟,研究了排液阀不同开度对其流场分布以及分离器分离效率的影响。不同开度下排液阀流场压力分布,速度分布以及前后压差发生不同变化;随着开度的减小出现了旋涡,增大了排液阀局部阻力。     

脉冲液气射流泵内部流场的数值模拟

脉冲射流相对于恒定射流可较大程度提高液气射流泵效率,利用计算流体力学软件FLUENT对脉冲液气射流泵内部流场进行数值模拟和分析.首先研究在脉冲射流情况下,停止工作射流后液气射流泵内部流场的状况：然后对相同工作条件、不同脉冲频率下的液气射流泵进行数值模拟,并研究分析各个脉冲频率下液气射流泵效率,得出最佳工作频率.     

吸入室直径对液气射流泵流场特性影响的数值模拟

为了全面分析液气射流泵内部结构对液气射流泵吸气性能的影响,以提高液气射流泵整体吸气性能。利用Fluent软件对不同吸入室直径下液气射流泵内部流场进行了三维数值模拟,获得了液气射流泵内部压力场和速度场分布以及轴心静压曲线,并拟合出压力比、流量比、效率与不同吸入室直径的关系曲线。对比分析表明,吸入室直径的大小会对液气射流泵内部压力、速度及吸气效率产生很大影响。射流泵其他结构一定时,吸入室直径大小存在最优值或者最优范围,使得液气射流泵的吸气性能最佳。     

钻井液重力式气液分离器的分离机理

文中应用多流体的概念,从多相流最一般的描述方法出发,对重力式气液分离器内的气侵钻井液进行合理简化。在此基础上,从微观角度对重力分离器内部混合液中的小气泡的运动机理进行探讨、研究,为重力式分离器性能预测分析、结构形式优化提供有效、简便的参考依据。