柱形旋流器入口结构对油水分离影响的数值模拟

通过数值模拟,分析了入口结构对油水在柱形旋流器中分离性能的影响。数值模拟时,油水两相流动采用Fluent中的混合模型,相间的相对运动采用代数滑移模型,湍流影响则使用修正的RNG K-ε湍流模型。获得了入口形状、入口方式和入口位置对柱形旋流器油水分离性能的影响。这些结果为优化柱形旋流器结构奠定了基础。     

油水分离旋流器分离性能的数值模拟分析

以某一特定结构的旋流器作为研究对象,采用mixture混合模型、symmetric曳力模型及RSM雷诺应力模型等,通过数值模拟的手段分析操作参数、物性参数与分离效率之间的关系。其中,最佳溢流比为0.14;最高分离效率为96.85%;由于受剪切力的影响而出现变形、破碎及再碰撞聚结的影响,粒径为1 mm时,分离效率最高。     

旋流器分离油泥的数值模拟分析

针对油泥含油量高、含渣量低的特点,应用Fluent软件,采用k-ε标准湍流模型和混合模型对旋流器分离油泥时油-水-颗粒三相的分离过程进行数值模拟,研究不同入口体积流量和不同入口油泥颗粒直径对三相分离效果的影响.数值模拟分析结果表明:油水的分离区域主要集中在圆柱段和圆锥段上半部分;随着入口体积流量的增大,油和颗粒的分离效...     

入口结构对粒径重构旋流器分离性能影响分析

为提高水力旋流器对细小油滴的分离效率,对旋流器入口结构进行分析,发现弯管形式入口对不同粒径油滴具有重构和聚结的功能,即不同粒径油滴经弯管入口后分布在入口截面的不同位置,结合弯管入口结构设计了一种可实现油滴粒径重构的油水分离旋流器.采用群体平衡模型(Population balance model,PBM)模拟油滴破碎与聚结,对粒径重构旋流器内部流场特性进行数值模拟.对比分析了旋流器在不同角度弯管下的油滴粒度、湍动能、速度、油相体积分数及分离效率变化情况,并开展了室内试验.结果表明:粒径重构旋流器能够提高对细小油滴的分离效率,且180°弯管下分离性能最佳,旋流器总体效率达到97.31％,相对于优化前的旋流器提高了2.85％,内外层入口处油滴粒径分别达到0.36 mm和0.33 mm,呈现出较好的聚结效果.数值模拟结果与试验结果吻合良好,验证了数值模拟的准确性及优化结构的高效性.     

油水分离旋流器性能评价研究

提出以分离性能和处理单位体积油水混合物能耗衡量旋流器性能的优劣。归纳出5种衡量旋流器分离性能的指标，在分析了影响分离性能的各种因素后认为，分散相粒径是影响分离性能的最重要因素。提出了唯一正确的旋流器评价方法。     

双锥型油水分离旋流器内部流场数值模拟

为深入研究双锥型油水分离旋流器内部流场及油水分离机理,采用CFD软件中最精细的雷诺应力湍流模型,基于控制体积法,应用PC-SMPLEC算法,对油水分离旋流器内部流场及分离过程进行了全面深入的三维数值模拟,得到了旋流器内部流场的压力分布特性、油的体积分布、三维速度分布特性、湍动能分布特性.结合旋流器理论及流体力学分析验证模拟结果的正确性,为优化旋流器的结构设计及操作,提高其分离性能和降低旋流器的能量损耗提供一条新途径.     

油水分离用复合式水力旋流器结构设计

通过改进油水分离结构配置形式，优选主要构件的设计，提高了油水分离用复合式水力旋流器的分离性能，获得了理想的分离效果。     

用于油水分离的水力旋流器中液滴破碎研究进展

对水力旋流器中的湍流度、雷诺切应力及颗粒的湍动能进行了分析，给出了水力旋流器中油滴破碎可能性较大的几个部位，分析了水力旋流器中液滴破碎的机理，阐明了液滴破碎判据-临界Weber数的表达式，并对理想球形液滴的破碎进行了分析。     

新型油水分离装置—水力旋流器的试验研究

新型油水分离装置──水力旋流器的试验研究大庆石油学院夏治元，贺杰，蒋明虎水力旋流器作为液──液分离装置．已广泛用于含油污水处理及海上石油开发中。水力旋流器结构简单、重量轻、占地面积小、只相当于处理能力相同的其它设备体积的１／３０或１／４０；它没有传动...     

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。     

双排料型旋流器数值模拟和试验研究

提出并设计了一种ф50mm双排料型旋流器,旨在解决传统旋流器底流夹细问题。利用流体分析软件FLUENT对单排料型和双排料型旋流器内部颗粒分布进行了数值模拟,并进行了对比试验研究。模拟分析发现双排料型旋流器在靠近底流口处,细颗粒体积分数明显降低,经底流口排出的细颗粒减少,有效降低了旋流器底流中细颗粒含量。采用石英砂进行实验室试验,结果表明ф50mm双排料型较单排料旋流器底流中-5μm颗粒含量降低了55.7%,陡度指数提高了64.7%,底流夹细明显降低,分离精度得到提高。     

水力旋流器细粒分离效率优化与数值模拟

水力旋流器内流体质点的切向速度、径向速度和轴向速度的分布规律及其流体动力学机理对于细粒分级粒径和效率具有决定性作用,并且受旋流器的结构参数、操作参数和物性参数等因素的影响。选用耐磨耐腐蚀的聚氨酯材料制造的不同规格固液分离水力旋流器,综合考虑分割粒径、处理流量、沉砂产率3项分离效率指标,通过多指标正交试验优化得到分离钙土的工作参数如下:旋流器直径50 mm,底流口直径10 mm,溢流口直径8 mm,并且在0.30 MPa给料压力下可达到分割粒径1.78μm,处理流量为2.39 m3/h的分离效率。同时针对优化后的旋流器工作参数,利用适用于旋流器湍流场的雷诺应力模型,运用FLUENT软件计算不同直径颗粒的亲水性固体在水动力中的速度场,得到分离介质的滞留时间为1.8×10 2s,反向轴速度最大可达3.08 m/s,最大切向速度半径为0.046 m,使得分离效率达到78.6%;从压力场的数值模拟结果看出,径向压强梯度从762.5 kPa/m增大到6 822.2 kPa/m,实现分割粒径达到1.78μm的效果。根据旋流器中压力场、速度场分布特征以及分离介质轨迹等数值模拟结果,提出延长分离介质的滞留时间、提高进料压力、降...     

抛物线型旋流器分离特性的数值模拟和试验研究

针对水力旋流器易出现底流夹细的问题,提出并设计了一种抛物线型旋流器,利用模拟软件Fluent 14.5对比分析了传统型和抛物线型旋流器的内部流场和分离性能,并进行了试验研究。模拟结果表明,与传统旋流器相比,抛物线型旋流器内部流场更加稳定,有效避免了因流场紊乱造成的粗细颗粒混杂。进一步的试验研究显示,抛物线型旋流器底流中细颗粒的含量明显降低,分离粒度由30μm增加到49μm,陡度指数由0.13增加到0.2,表明旋流器的分离精度提高,底流夹细现象得到明显改善。     

卡丽娜(Kalina)循环系统蒸发器入口结构流场数值模拟分析

为了深入研究卡丽娜(Kalina)循环系统中板壳式蒸发器的氨水侧入口结构形式对板式热交换器性能的影响,通过固定进口流量,调整氨水侧入口结构形式,对比分析了三种不同氨水侧入口结构形式下对板壳式蒸发器氨水侧流场分布情况的影响.采用Fluent数值模拟的方法,对氨水侧进口结构形式进行调整、对比、分析,进而确氨水侧入口的最佳结构参数,为卡丽娜(Kalina)循环系统中板壳式蒸发器的性能优化设计提供基础.     

卡丽娜(Kalina)循环系统蒸发器入口结构流场数值模拟分析

为了深入研究卡丽娜(Kalina)循环系统中板壳式蒸发器的氨水侧入口结构形式对板式热交换器性能的影响,通过固定进口流量,调整氨水侧入口结构形式,对比分析了三种不同氨水侧入口结构形式下对板壳式蒸发器氨水侧流场分布情况的影响.采用Fluent数值模拟的方法,对氨水侧进口结构形式进行调整、对比、分析,进而确氨水侧入口的最佳结构参数,为卡丽娜(Kalina)循环系统中板壳式蒸发器的性能优化设计提供基础.     

疏浚底泥分离用旋流器的数值模拟与试验研究

提出了一种用于疏浚底泥分离的新型锥形进料体旋流器结构,采用雷诺应力(RSM)湍流模型,应用Fluent软件分别对柱形和锥形进料体旋流器内部的流场进行数值模拟,结论表明锥形进料内流体的轴向速度和切向速度均有所提高,有利于减少短路流,提高分离效率。采用粒子图像测速技术(PIV)对锥形进料体旋流器内部流场进行测试并与模拟结果比较。结果表明模拟值与实测值吻合良好,验证了模拟方法的正确性。     

一种可变内收缩比的进气道自起动数值仿真

设计一套变几何机构用于调节喉道面积,从而改变进气道内收缩比.在Ma4.0的来流条件下,通过数值仿真开展二元进气道在不同内收缩比下的自起动过程研究,获得进气道在不同内收缩比下的流场特征、喉道性能参数和进气道流量系数.研究结果表明,进气道自起动极限内收缩比为1.79,进气道在自起动的过程中,分离包不断减小,溢流激波逐渐向唇...     

某S型进气道流动分离数值模拟

S型进气道在现代飞机和巡航导弹设计中应用非常广泛,本文针对某S型进气道,利用FLUENT进行了数值模拟,展示了进气道内流场发展变化的细节,得到了此S型进气道内的边界层分离和旋流畸变产生、发展的普遍流动规律,数值模拟的结果对后续进气道改进设计和旋流抑制提供了研究基础。