圆柱段长度对水力旋流分离性能的影响

采用Fluent软件对以Martin Thew液-液旋流器为基础的不同圆柱段长度模型进行了数值模拟,对比分析了分离效率、压力降、速度分布及流场,研究了圆柱段长度对旋流器的分离性能的影响.结果表明:随着圆柱段长度的减少,分离效率呈线性增长,但当圆柱段长度趋近于0时,分离效率反而下降;底流口和溢流口的压力降随着圆柱段长度的减少而增大;随着圆柱段长度的减少,大锥段和小锥段处的切向速度和轴向速度逐渐增大,循环流区域逐渐减小;当无圆柱段时,循环流区域完全消失.     

旋流器流场的数值模拟及对流场特性的分析

旋流器内的流场对分离性能有很大的影响,由于受到各种因素的制约,各使用条件下的旋流器内部流场不可能完全由试验的方式来确定,因此采用数值模拟不失为一种有效的方法,在此液相采雷诺应力模型（RSM）和SIMPLEC算法,对水力旋流器内部流场进行了数值模拟计算,根据计算结果对旋流器内三维速度分布提出了一些新的认识,并分析了旋流器内出现速度缓变区原因,这将导致颗粒富集而出现高浓度区进而影响分离效率;此外,模拟结果显示除了进出口区域外,在分离主体部分的流场也存在着不对称性和不稳定性,这种不对称性和不稳定性受进口速度、进口结构布置以及旋流器锥角的影响;模拟结果还显示在空气柱中心处从底流口至溢流口方向上存在着压力梯度,这将是空气在空气柱内流动的推动力之一,以上的这些特性对进一步充分认识旋流器的分离机理提供了一些依据。     

水力旋流器内清水流场空气柱的三维数值模拟

本文依据计算流烙动力学（CFD）的计算方法,利用Fluent软件对带有空气柱的固-液分离用水力旋流器内清水流场进行了三维数值模拟研究。文章中首次采用“mixture”模型对空气柱进行模拟,模拟所得的流场与实测结果作对比,证明效果良好。本文的工作对进一步研究旋流器固-液分离现象提供了一定的基础和参考。     

基于CFD的液压锥阀内部流场的数值模拟分析

液压锥阀是流体传动与控制技术中重要的基础元件,锥阀内的流场特性直接影响阀的性能.按照实际使用中的插装型锥阀的参数,建立了锥阀的三维几何模型,利用CFD软件对流体在锥阀内的流动状态进行了仿真计算和可视化分析.在对锥阀内部流场的仿真过程中,使用了自适应网格技术,有助于提高解的精度.所得结果为阀的设计和性能优化提供一定的理论依据.     

窄环隙内水流动沸腾时阻力特性的实验研究

鉴于流体在小尺度流道内流动时所表现出的特殊性和换热设备小型化的需要,在水加热条件下,对水在竖直环隙内流动沸腾时的摩擦压降特性进行了实验研究.环隙的宽度为0.9、1.4和2.4mm,实验压强为0.1 MPa.实验结果表明,窄环隙内的摩擦阻力压降高于普通圆管,环隙宽度越小,摩擦压降越大;随着含气率的增加,摩擦压降先缓慢降低,然后开始逐渐增加,环隙越宽,压降由降低到升高的转变点的含气率的值越高;可以用奇母霍斯关系式来计算窄环隙内的两相摩擦压降,式中的常数可由含气率计算.     

井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅲ)--实例分析

利用段永刚、陈伟、黄诚等提出井筒与油藏耦合作用下的水平井非稳态产能预测模型进行计算,根据计算结果的对比验证了该模型的正确性.实例计算表明:油藏与井筒耦合的水平井非稳态产能预测模型,能够全面考虑水平井和油藏形态及参数影响;水平井的摩阻压降比加速度压降高出2～3个数量级,实际应用中可以忽略井筒流体加速度的影响;水平井存在一定的最优水平段长度范围,通过耦合模型计算能够快速的确定最优长度;所开发的耦合模型具有很好的扩展能力,为不同条件下水平井的油藏工程研究提供了一种通用模式.     

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。     

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...     

缠绕管结构参数对管内压降的影响及压降模型

为了研究缠绕管内流体的压降规律、建立具有较宽适用范围的压降预测模型,以水为介质,采用U型压差计测量缠绕管内流体进、出口的压降,实验考察缠绕直径、缠绕角度、管径等缠绕管结构参数对管内压降的影响. 结果表明,在流速及其他结构参数相同的情况下,缠绕直径或管径越小,单位长度缠绕管内压降越大;在不同流速区间,缠绕管结构参数对管内压降的影响程度不同. 在低流速（小于0.5 m/s）下,缠绕管结构对管内压降的影响较小;在高流速（大于0.5 m/s）下,缠绕管结构对管内压降的影响显著. 采用统一的压降预测模型对实验数据拟合会使得其在高压降区失准,进而提出由流动参数和缠绕管几何参数组合而成的分段特征参数,并构建分段式压降预测模型. 分段式压降模型的计算值与实验值的相对偏差小于10%.     

单锥旋流器分离过程的三维数值模拟

使用FLUENT软件中的多相流欧拉分析方法,结合雷诺应力湍流模型,实现单锥型旋流器内油水分离过程的三维数值模拟并预测其分离效率。该模拟可用于分散相的体积率超过10％、湍流具有各向异性结构的一般广义情形。模拟展示了油水两相由开始的均相来流如何在单锥旋流器内逐渐分离、聚合、迁移的过程。本文对旋流器分离性能的预测得到了实测结果的验证。     

Pressure characteristics of a hydrocyclone for fine particle separation

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

新型α旋流器结构的改进与实验研究

针对集成膜法海水软化技术及装置对海水纳滤前的分离粒度及效率的要求,开发出内置螺旋导流板和曲线长锥体的新型α旋流器。对4种尺寸相同但结构不同的α旋流器进行水、砂物系的分离实验研究,并测定了压降、分流比、进口流速对分离效率的影响。结果表明:相同操作条件下,新型α旋流器分级效率较好,对于粒径5μm的颗粒分离效率达到90%;当分流比为0.87时,其分割粒径d50为1.3μm。     

火电厂双管式烟囱内筒的流动特性

采用计算流体力学的方法,分析常规烟囱内筒的流动特征,包括流动角区的分布、流动压降的分布,以及横截面积和侧面积对流动阻力的影响.针对半圆形内筒压降较大的问题,提出一种优弧弓形内筒,可有效结合圆形内筒和半圆形内筒的优点,具有结构紧凑、横截面积小且流动压降低的特点.研究表明,当内筒横截面积相同时,优弧弓形内筒的压降小于半圆形...     

水力旋流器压力降的研究

本文研究了水力旋流器的底流口直径变化时,其压力降的变化规律。认为对现有的生产装置,在满足分离效率的前提下,应采用尽量大的底流口直径,从而达到节能或扩大生产能力的目的。     

油封低温冷却器折流板开孔的传热性能

针对油封低温冷却器压降较大的问题,利用计算流体动力学（CFD）软件Fluent分析油封低温冷却器折流板开孔对冷却器流场和传热性能的影响.首先探讨不同折流板数量、壳程流速等参数对折流板开孔引起的传热性能及压降变化规律,其次分析折流板开孔对冷却器综合性能的影响,最后探寻折流板开孔后冷却器传热性能和压降关系的内在联系.结果表明,折流板开孔引起油封冷却器压降和传热系数的显著变化,且压降比传热系数变化更明显,折流板开孔后压降减少40%50%,而传热系数也降低了15%20%.在等换热面积和等压降情况下,折流板开孔冷却器传热系数可以提高10%左右.     

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。     

Research on Pressure Drop Performance of the Packing-Flotation Column

A packing-flotation column was proposed to optimize the flotation environment A research system was established using a 100 mm diameter cyclonic micro-bubble flotation column to study fluid properties. Dry-plate and wetplate pressure drops were studied and the corresponding pressure drop equations developed. The results show that the dry-plate pressure drop of the packing cyclonic micro-bubble flotation column is 10-15 times less than that of the chemical tower, which is principally shown in its relatively small resistance coefficient, ξ = 0.0207. The wet-plate pressure drop is 2-3 times higher than that of the chemical tower, which is largely caused by the separation materials and characteristics of the equipment. With flotation, the greater the pressure drop, the better the flotation environment.     

非常规油气田多管旋流装置的分离性能研究

针对非常规油气田开采中产能持续降低导致分离失效的问题,设计一种新型多管旋流装置,采用数值模拟方法,对比研究单管和多管旋流装置分离性能。研究表明:多管旋流装置压降率较单管旋流器无明显变化,能耗基本相同;入口流量降低时,多管旋流装置能显著提高中大砂粒分级效率,粒径≥10 μm分级效率可提高35%;入口流量由5 m3/h降为1 m3/h时,多管旋流装置分离效率降幅仅为9.2%。在非常规油气田开采中,多管旋流装置能有效避免产能降低所带来的分离失效。