液-液旋流器用于采出液预分离的研究

针对液－液旋流器用于采出液油水预分离这一特定的分离过程，通过室内实验，全面考察了各操作参数对旋流器分离性能的影响，并对实验数据进行了多元线性回归，得出实验条件下的效率预测数学模型，为验证模型的精确性，在胜利油田进行了现场试验，结果表明：在入口含油浓度Ci〈10％条件下，试验样机分离效率实际值与理论预测值相当吻合。     

液-液水力旋流器油水乳化机理研究

为了提高液-液水力旋流器的分离效率,避免油水在分离过程中产生严重的乳化现象,根据流体力学及旋流器的基本理论和方法,深入研究了液-液水力旋流器产生乳化现象的机理,并根据研究结果分析了产生乳化现象的主要影响因素。考虑到工程实际应用特将其与液-液水力旋流器的结构参数、操作参数及进料物性参数结合,逐一分析其对油水产生乳化的影响。分析结果表明,粘度μ、流量Q、入口速度v、分散相表面张力σ对油水乳化起关键作用,在设计和操作时应充分考虑。这项研究可为优化旋流器的结构设计,降低乳化程度,获得最佳的分离效率提供理论参考。     

液-液旋流器分离效率预测理论模型

通过分析液-液旋流器内分散相油滴在连续相水中运动所受的Newton阻力、Stokes阻力和Oseen阻力的不同计算公式,在相关假设前提下,建立了油滴的运动方程。根据重相分离和轻相分离对迁移速度影响的分析,得出分散相液滴迁移运动轨迹。考虑到分散相油滴粒径的不均匀性,推导了不同粒径油滴对应的分离效率,建立了粒径与分离效率的关系即粒级效率关系,从而可从理论上预测液-液旋流器的分离性能。     

轨迹分析法预测液—液水力旋流器的效率

在液－液分离方面，水力旋流器日益成为通用设备，越来越有必要找出最佳的方法对其效率进行估算。目前使用的效率理论是在水力放心流器内速度分布的基础上对固－液分离理论的发展，而这些理论不适合分散相略轻于连续相的乳化液，如油－水乳化液。此文提出了以小滴轨迹分析为基础的效率计算。     

油水分离用水力旋流器理论模型及数值模拟

深入研究了液 -液水力旋流器的流动机理和分散油相的流动特点及处理方法 ,并采用计算流体力学的原理和方法 ,建立了研究液 -液水力旋流器的物理模型、修正的三维k -ε模型 (即RNGk -ε模型 )和分散油相的代数滑移混合模型ASM。以SIMPLER算法为基础 ,研究了数值计算方法并做了实例计算。通过数值计算得到了液 -液水力旋流器内流体流动的速度矢量图、流线图和油相及水相等浓度分布图。计算结果与理论分析一致 ,证明了模型和算法的正确性 ,为进一步研究旋流器的结构优化、粒子跟踪和旋流器特性参数对分离效率的影响及旋流器性能预测等打下了良好基础     

液-液分离用水力旋流器内部流场的三维数值模拟

运用商业计算流体力学软件FLUENT对油水分离用水力旋流器（LLHC）进行了三维数值模拟，并对网格的划分、湍流模型和二相流模型的选择及边界条件的设置等技术细节问题进行了探讨。结果表明，运用RSM湍流模型、基于欧拉法的MIXTURE二相流模型和压力边界条件进行数值模拟所获得的速度场、分离效率与实验结果吻合较好。为进一步运用FLUENT软件研究液一液分离水力旋流器的结构优化和性能预测提供了参考。     

液-液水力旋流器的模拟试验

液-液水力旋流器是一种新型的油水分离器。主要是由旋流腔、收缩腔、尾维、尾管和溢流管组成，分离机理为离心沉降。用有机玻璃制成的液-液水力旋流器的模拟试验结果表明，其分离效率与污水中的含油浓度无关，而随进口流量的增大而增大；当液-液水力旋流器的几何结构确定以后，进口流量随进口压力增大而增大。用计算机仿真与用激光实测所得的水力旋流器内的流场分布基本吻合，故其可作为样机设计的理论指导。液-液水力旋流器具有分离效率高、处理量大、重量轻、占地面积小、无运动部件、维修费用低等优点、特别适用于海洋钻井平台和边远油田的污水处理。     

液-液分离水力旋流器的理论研究进展

介绍了液-液分离水力旋流器的理论研究进展,分析了各种数学模型的研究状况及存在的问题,对人工神经网络在液-液分离水力旋流器的应用及其发展进行了展望。     

溢流率对液-液旋流器内部流场影响的试验研究

溢流率作为影响液-液水力旋流器分离性能的一个重要参数,对水力旋流器的分离效果有着很大的影响。应用激光测试技术测量了在不同溢流率下的轴流式液-液水力旋流器内部流场的变化特点。测试结果表明,溢流率主要是通过改变旋流器内部轴向速度场来影响旋流器的分离效率,旋流器锥段底部是其内部流场稳定性的"薄弱区",极易受溢流率的影响,对此段结构应做进一步改进。     

水力旋流器液—液分离效率

如何评定液－液分离中水力旋流器的分离效率，是其理论研究与应用的一个重要问题。本文介绍三种不同评定分离效率的标准：简化效率、总效率与级效率。并将它们加以分析、比较。     

Regression equation for selection of design parameters and operating regimes of hydrocyclones used to separate suspensions by dual-stage flotation

A regression model is derived for the separation of nonuniform liquid systems with non-Newtonian properties by dual-stage pressure flotation in a film-flow regime created in the centrifugal force field in hydrocyclones. The regression model is presented in the form of a relationship between integral separation indicators in the cyclone and determining similitude numbers and rheologic properties of the dispersion medium. The model makes it possible to calculate with an accuracy sufficient for practical purposes the structural and regime parameters of cylindrical-conical and cylindrical hydrocyclones/flotation plants as a function of assigned integral separation indicators at the outlet from the vessel.     

固液分离水力旋流除砂器的数值模拟

利用CFD软件,采用雷诺应力模型分别计算了300型和250型水力旋流除砂器的内流场,得到了2种水力旋流除砂器的轴向、径向、切向速度及压强的分布曲线。通过对所得结果的分析,发现模拟结果基本符合旋流除砂器的运行规律。比较2种旋流除砂器的内流场,表明改进的300型水力旋流除砂器的结构及分离能力优于原来250型水力旋流除砂器,为水力旋流除砂器的优化设计和选型提供了可靠的设计依据。     

液-液旋流分离器性能的模糊综合评价研究

通过对用于油水分离的液 液水力旋流分离器的性能进行分析 ,得出影响其性能的主要因素为效率、能耗、底流口含油浓度、溢流口的含水率、分割粒径和流量调节比。同时还提出了一种新的旋流分离器性能模糊综合评价模型 ,并应用该模型对三种结构的旋流分离器进行了评价。结果表明 ,该方法准确可行 ,大大方便了旋流分离器的评价和选型     

国内外液-液水力旋流分离器研究进展

首先从液-液水力旋流器结构与工作原理出发,综述了液-液水力旋流分离器的国内外研究进展,重点对液-液水力旋流分离器的试验模拟技术研究现状、液-液水力旋流分离器数值模拟研究概况以及液-液水力旋流器在油田的发展状况等进行了详细介绍。最后对液-液水力旋流器的数值模拟技术提出了几点认识和建议。     

Numerical investigation of the velocity field and separation efficiency of deoiling hydrocyclones

Three-dimensional simulation of a multiphase flow is performed using the EulerianEulerian finite volume method in order to evaluate the separation efficiency and velocity field of deoiling hydrocyclones.The solution is developed using a mass conservation-based algorithm(MCBA) with collocated grid arrangement.The mixture approach of the Reynolds stress model is also employed in order to capture features of turbulent multiphase swirling flow.The velocity field and separation efficiency of two different configurations of deoiling hydrocyclones are compared with available experimental data.The comparison shows that the separation efficiency can be predicted with high accuracy using computational fluid dynamics.The velocity fields are also in good agreement with available experimental velocity measurements.Special attention is drawn to swirl intensity in deoiling hydrocyclones and it is shown that the differences in velocity and volume fraction fields of different configurations are related to swirl distribution.     

Use of regression equations to calculate suspension-separation indicators in hydrocyclones

A procedure is developed for calculation of suspension-separation indicators of hydrocyclones using a regression model, which describes the suspension-separation process with a non-Newtonian dispersion medium in hydrocyclones, and is presented in the form of a relationship between the distribution of integral separation indicators over the height of the effective space and the determining similitude numbers and rheologic constants of the medium being separated. The influence exerted by the determining similitude numbers and rheologic constants of the medium being separated on the distribution of the degree of thickening of solid-phase particles over the height of the working space of the hydrocyclone is analyzed in conformity with the regression model obtained.     

油水分离旋流器分离过程数学模型分析

根据水力旋流器中油滴非线性随机运动的特点 ,采用改进的BP神经网络模型、基于随机过程理论的MonteCarlo模拟以及与其它数学模型相结合的方法 ,对水力旋流器内的分离过程进行模拟 ,根据旋流器的物性参数和分离期望值 ,预测旋流器的结构参数和操作参数 ,实现旋流器结构参数和操作参数的优化 ,并给出旋流器的分级效率。对数学模型的预测结果进行了验证分析。     

Regression Model of Oil Degassing in Cylindrical Hydrocyclone

Chemical and Petroleum Engineering - A method based on regression model is proposed for calculating hydrocyclones for degassing oils with non-Newtonian properties in film flow mode in a centrifugal...     

油水分离水力旋流器的人工神经网络模拟

采用改进的BP神经网络模型模拟水力旋流器的油水分离过程。根据水力旋流器的实际生产条件 ,确定旋流器模型设计中的优化神经网络结构为 8- 12 - 12型神经网络。对神经网络的结构进行了优选和分析 ,提出了自适应调节学习率和动量因子的快速BP算法 ,并对激励函数进行了改进。结果表明 ,用改进的BP神经网络模型模拟水力旋流器的分离过程是切实可行的 ,通过旋流器的人工神经网络模拟 ,能够根据旋流器的物性参数和分离期望值 ,预测旋流器的结构参数和操作参数 ,实现旋流器结构参数和操作参数的优化。