进料方式对水力旋流器径向流场影响的研究

水力旋流器内部流体径向流场对其内部颗粒的径向位移有着重要的影响,直接影响水力旋流器的最小分离粒度。而不同的进料方式影响水力旋流器内部流体径向流场。针对单边进料和双边进料两种形式,采用FLUENT的RSM模型和mixture模型,对水力旋流器内部流体进行流场数值计算,得出了旋流器内部液流径向速度分布规律。对于设计出高效水力旋流器及确定合适的进料方式提供了依据。     

水力旋流器流场径向速度分布规律研究

水力旋流器内部流体径向速度对其内部颗粒的径向运移有着重要的影响,它是固体颗粒径向运移受到阻力的重要原因,直接影响水力旋流器的最小分离粒度.针对水力旋流器内部流体径向速度分布规律基本上是沿旋流器半径成反比的观点,通过合理选择湍流模型,对水力流器内部流场进行数值模拟,得出旋流器径向速度的分布规律基本上是速度值沿着半径向里先逐渐增加,然后又逐渐降低,在气液界面处基本为零,并对这两种结论从理论上做了对比分析,认为标准k-ε湍流模型和Boussinesq假设均不适合水力旋流器流场.     

水力旋流器的配置计算

合理选配水力旋流器是获得最佳除砂,除泥效果的关键在研究旋流器分离性能与结构及工况条件之间着急基础上,对水力旋流器的工作性能,西欧布置等问题进行了分析,并编制了水力旋流器分离的固相粒径,进浆压力和水力旋流器数理的选配的计算软件。该软件已在现场推广应用,对现场生产实践有一定的指导意义。     

复合型动态水力旋流器的结构设计研究

为了进一步满足油田采出液深度水处理的要求,有必要研制开发动态旋流分离技术.动态水力旋流器的发展历程经历了Total型、预旋流型、复合型三个阶段,其中复合型水力旋流器把Total型动态水力旋流器和常规静态水力旋流的优点有机结合在一起,为相对扩大单根静态水力旋流器的处理量和提高分离效率奠定了基础,代表着动态水力旋流器的研制发展方向.笔者基于对复合型动态水力旋流器旋流供液与分离形式配置、油滴分离过程的分析研究,完成了动力部分主要零部件的结构设计工作,并用Solid Edge软件进行了三维实体模拟.     

轴向入口油水分离水力旋流器及其数值模拟

介绍了一种用于油水分离的新型水力旋流器——轴向入口水力旋流器,与切向入口水力旋流器相比其结构更加紧凑,更适合于由多个水力旋流器单体构成的组合产品。同时,运用FLUENT软件对其油水分离情况进行了三维数值模拟,计算中采用RSM湍流模型、MIXTURE两相流模型。数值计算结果表明,轴向入口水力旋流器具有良好油水分离效率,值得在石油行业的采油废水处理中进行应用和推广。     

基于DEM-CFD水力旋流器的水合物浆体分离规律研究

采用离散元素法和计算流体力学耦合仿真的方法,研究不同入口速度下的水力旋流器分离效率.以较佳入口速度的分离效率工况为例,研究不同入口区域的水合物颗粒的力学行为与特征.结果表明：由入口上侧和入口内侧进入的水合物颗粒具有短路流特征.由入口下侧和入口中心进入的水合物颗粒以螺旋轨迹线向下运动.同时在离心浮力与离心惯性力的差值作用下,沿半径向中心运动.进入内旋流场后,水合物颗粒则改变方向,以螺旋轨迹向上运动,直至从溢流管被排出.这是典型的水合物颗粒分离运动轨迹.由入口外侧进入的水合物颗粒中大多数也具有这一特征,只有少部分水合物颗粒紧贴水力旋流器的内壁,沿边界层或在边界层附近,以螺旋轨迹一直向下运动,最终从底流口排出.这一部分水合物颗粒对总体分离效率影响最大.     

过滤式水力旋流器方案设计

利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和可行性进行了理论上的分析论证,同时讨论了滤网对流场的影响以及相关的问题.     

水力旋流器颗粒沉降速度与分离粒度研究

在试验和流场数值模拟的基础上,对水力旋流器内部固体颗粒的运动行为进行了具体的研究.通过对固体颗粒的运动和受力分析发现:固体颗粒在沉降过程中径向合力几乎处处为零,不存在所谓的径向合力为零的一个平衡轨迹面,但存在着一个径向沉降速度为零的轨迹面,这一轨迹面就是平衡轨迹面法所要寻找的;首次推导出了该轨迹面半径与固体颗粒直径、水力旋流器自身几何参数以及操作参数之间的定量表达式.     

石膏旋流器分离粒度模型建立研究

针对火力发电厂WFGD系统中的石膏旋流器,基于旋流器的分离面是零速包络面与溢流管内径所形成的圆柱面的交界面的思想,对各关联公式进行了有效的推演,获取了分离粒度模型,并通过经验优化,建立了综合反映旋流器结构参数、物性参数和操作参数的分离性能的定量描述模型.该模型计算结果与试验结果的相对误差和其他传统经验模型的相对误差相比...     

气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究

采用欧拉模型与离散相模型相结合的方法对气泡增强型水力旋流器中油-气-水三相流场进行数值模 拟,分析了速度场和油滴粒子的运动轨迹,并且对比了油滴粒径、工作流量、含油浓度3种不同因素对注气后水力旋 流器与常规水力旋流器分离效率的影响。数值模拟结果表明,注气后水力旋流器内流场的切向速度和轴向速度较 常规水力旋流器更高,油滴分离所需的时间更短,对30μm 以上油滴的分离效率比常规水力旋流器高出约20%。从 数值模拟的角度验证了入口注气可以提升水力旋流器的分离性能。     

Pressure characteristics of a hydrocyclone for fine particle separation

Hydrocyclonesperformtheseparationfunctionbytakingadvantageofthedensitydifferenceamongdiffer entimmisciblephases.Forsolid liquidseparation,thehydrocycloneisastaticseparatorbasedoncentrifugalseparationinavortexgeneratedwithinthebody.Thefeedflow,usuallyenter…     

利用拉格朗日方法对旋流器分离过程随机特性的实验研究

为了探测旋流器中固体颗粒的随机分离特性,实验采用高速摄像技术并利用拉格朗日方法对粒子运动轨迹进行了测定,所进行的100多种实验工况能充分说明粒子运动和分离特征。统计分析实验中粒子运动轨迹表明其分离过程存在随机特性,且产生短路流的大部分颗粒是由3点注入时产生的,这为进一步进行理论研究和旋流器结构设计提供了可靠的实验依据。     

西北干旱缺水区大田作物滴灌灌溉制度试验

通过试验及分析建立了春小麦滴灌次数、滴灌定额与作物产量及灌溉水分生产率的函数关系.在春小麦—玉米间作的模式下,设计了11个处理,3次重复,共计33个小区.通过试验及分析,建立了春小麦—玉米间作滴灌次数与玉米产量的函数关系.运用回归分析得到了间作玉米组分的滴灌条件下产量与全生育期灌溉定额的函数关系.根据试验结果,并得出了两种种植模式下的滴灌的优化灌溉制度,为大面积推广大田滴灌提供可靠的科学依据.     

掺气滴灌对温室辣椒生物量及产量的影响

研究不同掺气比例、不同类型土壤条件下掺气滴灌对改善作物生长、提高地下滴灌效率有重要意义.以河南省不同类型土壤及温室辣椒为供试材料,以不曝气为对照,设置2个内循环曝气条件(0.1 MPa和0.2 MPa,掺气浓度分别为7%和13%),通过桶栽试验研究滴灌条件下掺气滴灌对温室作物生长的影响.结果表明,掺气滴灌在黏壤土和粉质黏壤土中效果明显,而在砂壤土中效果不明显.在黏质型土壤中,0.1 MPa掺气滴灌对作物生长有较好的促进作用.     

基于CFD⁃PBM模拟水力旋流器油水分离特性研究

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。     

滴灌中的管网水力计算

随着节水灌溉事业的健康发展，节水灌溉工程措施逐步深入，在水资源越来越缺乏的今天，发展喷滴灌等新型节水灌溉模式势在必行，滴灌中的管网水力学计算关系到水泵选型及动力配套，优化管网水力学计算，不但可以合理配置管网，而且大大降低管网工程投资。     

CFD simulation of an industrial hydrocyclone with Eulerian–Eulerian approach: A case study

In the present study, a three-dimensional computational fluid dynamics simulation together with experimental field measurements was applied to optimize the performance of an industrial hydrocyclone at Sarcheshmeh copper complex. In the simulation, the Eulerian–Eulerian approach was used for solid and liquid phases, the latter being water. In this approach, nine continuous phases were considered for the solid particles with different sizes and one continuous phase for water. The continuity and momentum equations with inclusion of buoyancy and drag forces were solved by the finite volume method. The k–ɛ RNG turbulence model was used for modeling of turbulency. There was a good agreement between the simulation results and the experimental data. After validation of the model accuracy, the effect of inlet solid percentage, pulp inlet velocity, rod inserting in the middle of the hydrocyclone and apex diameter on hydrocyclone performance was investigated. The results showed that by decreasing the inlet solid percentage and increasing the pulp inlet velocity, the efficiency of hydrocyclone increased. Decreasing the apex diameter caused an increase in the hydrocyclone efficiency.     

不同灌水处理对马铃薯块茎品质及产量的影响

为了研究水分对马铃薯块茎的品质与产量的影响,进行了马铃薯覆膜与露地滴灌的田间试验.结果表明:在灌溉定额一定灌水次数不同的条件下,马铃薯块茎的淀粉、还原糖、干物质含量都呈灌2次水>灌1次水>灌3次水>不灌水的规律;在灌水次数一定灌溉定额不同时,灌溉定额越大,马铃薯块茎的淀粉、还原糖和干物质含量越大;在试验条件下,覆膜滴灌的马铃薯块茎淀粉含量、还原糖含量和干物质含量均大于露地滴灌的;马铃薯灌溉定额与产量成显著相关,块茎的淀粉、还原糖和干物质含量与产量均呈极显著相关关系,说明淀粉、还原糖和干物质含量越高,马铃薯块茎的产量越高,增加灌溉定额,有助于产量的提高.