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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 593 毫秒
1.
敬加强  尹然  马孝亮  孙杰  吴嬉 《化工学报》2018,69(8):3398-3407
依托流体可视化环道装置,设计并加工稠油掺气减阻模拟装置,实验研究水平管内两种稠油模拟油掺气流动阻力特性,拍摄不同气液流量比下的管流流型,分析不同实验条件下气相对稠油的减阻效果并建立相应的压降预测模型。结果表明:在气液比0~15范围内,共观察到六种流型,分别是泡状流、弹状流、分层流、段塞流、环状流、雾状流。220#与440#模拟油所对应的管路减阻率分别在气液比1.17和0.96时达到最大值48.19%和33.76%,当掺气比为0.9~1.2时,减阻率均可维持在20%以上。其机理可归结为空气使油-油接触转变为油-气-油接触,降低了混合相的层间剪切应力。Dukler法不适用于高黏气液两相流,所建立的稠油-气两相压降模型预测值与实测值吻合良好,平均相对误差在20%以内。  相似文献   

2.
依托流体可视化环道装置,设计并加工稠油掺气减阻模拟装置,实验研究水平管内两种稠油模拟油掺气流动阻力特性,拍摄不同气液流量比下的管流流型,分析不同实验条件下气相对稠油的减阻效果并建立相应的压降预测模型。结果表明:在气液比0~15范围内,共观察到六种流型,分别是泡状流、弹状流、分层流、段塞流、环状流、雾状流。220#与440#模拟油所对应的管路减阻率分别在气液比1.17和0.96时达到最大值48.19%和33.76%,当掺气比为0.9~1.2时,减阻率均可维持在20%以上。其机理可归结为空气使油-油接触转变为油-气-油接触,降低了混合相的层间剪切应力。Dukler法不适用于高黏气液两相流,所建立的稠油-气两相压降模型预测值与实测值吻合良好,平均相对误差在20%以内。  相似文献   

3.
针对稠油水环输送的水环流动改进问题,提出稠油流动边界层在聚丙烯酰胺(PAM)水环作用下的模拟实验方法,基于自主研发设计的室内油-水两相流可视化环道实验装置,采用500#白油模拟旅大稠油,实验研究了稠油-水环状流外环水相中添加PAM前后的流型特征与阻力特性,评价了PAM对水环润滑的协同减阻效果,分析了PAM对水环流动稳定性的作用机理。实验结果表明:PAM对稠油-水环状流的流型特征与阻力特性均有显著影响,使环状流的分布区域缩小,其缩减区域转变为分层流和塞状流,当其为分层流时减阻作用丧失;当油相表观流速为0.23~0.90m/s时,PAM减阻率随含水率增加先迅速增大后缓慢减小,在测试范围内最高达35%。研究结果可为稠油水环输送工艺优化提供理论指导和技术支持,也可为稠油管输流动改进提供新理念与新方法。  相似文献   

4.
基于自主设计加工并搭建的水环输送稠油减阻模拟管路系统,采用500#白油模拟稠油,试验研究了稠油在水环作用下的水平管流阻力特性,分析了油相表观流速(0.3~1.0m/s)、水相表观流速(0.11~0.72m/s)及入口含水率(0.13~0.49)对水润滑管流流型特征及减阻效果的影响。结果表明:环状水膜可有效隔离并润滑油壁界面,油-水两相流流型总体上呈稳定的偏心环状流结构;水环输送可大幅降低管道输送过程中的压降,其压降值仅为相同油流量下纯油输送压降的1/55~1/27;当入口含水率为0.13~0.27时,水环输送的效能显著,输油效率均高于40;油相表观流速和入口含水率的增加会增大单位管长压降,降低水环输送的减阻效果和输油效能。  相似文献   

5.
随着石油开采的增加,黏度较大的稠油输送受到越来越多的关注。基于自主设计的两相流水环输送稠油实验系统,模拟并开展了水环输送稠油实验。拍摄了水环发生器在不同间隙尺寸下的流动流型,分析了不同实验条件下的水环输送稠油减阻效果。结果表明:水环输送可以大大降低管道输送过程中压降;结合实验和模拟,水环发生器间隙尺寸在0.9~1.4 mm时,水环的减阻效果最好;流速增加会增大单位管道上的压降,降低水环输送的减阻效果。  相似文献   

6.
吴君强  蒋文明  杜仕林  刘杨 《化工学报》2019,70(5):1734-1741
随着石油开采的增加,黏度较大的稠油输送受到越来越多的关注。基于自主设计的两相流水环输送稠油实验系统,模拟并开展了水环输送稠油实验。拍摄了水环发生器在不同间隙尺寸下的流动流型,分析了不同实验条件下的水环输送稠油减阻效果。结果表明:水环输送可以大大降低管道输送过程中压降;结合实验和模拟,水环发生器间隙尺寸在0.9~1.4 mm时,水环的减阻效果最好;流速增加会增大单位管道上的压降,降低水环输送的减阻效果。  相似文献   

7.
薄膜蒸发器温度场及膜内给热系数的数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
应用CFD软件CFX4.4建立了薄膜蒸发器内水及粘性料液的传热计算模型,获得了沿轴向及膜厚方向的液膜平均温度分布,计算了各参数下加热段液膜内给热系数a. 结果表明,进料量及搅拌转速对各料液液膜温度分布及膜内给热系数影响显著. 不同粘度料液在不同操作条件下均存在同一最佳进料量,此时圈形波内截面平均速度 达到最大值, 相应的膜内给热系数a也达到最大值. 高转速或最佳进料量下,纯物质水流动边界层与膜厚之比及温度边界层与膜厚之比均最小,流动边界层与温度边界层存在内在联系. 传递边界层厚度严重影响液膜内温度分布及给热系数. 本研究各工况下,粘性料液尚未形成明显的温度边界层.  相似文献   

8.
薄膜蒸发器内流体流动特性的数值模拟   总被引:6,自引:0,他引:6  
建立了薄膜蒸发器的计算模型,采用大型计算流体力学(CFD)分析软件CFX4.4模拟了薄膜蒸发器内水及粘性料液的流动过程,得到了各种速度分布. 结果表明,刮板转速、进料量对流体流动状态影响显著. 提高刮板转速,可明显促进液膜和圈形波内流体的物质交换. 在任一转速下,各料液均存在同一最佳进料量,此时其圈形波截面内平均速度达到最大值. 对纯物质水,最佳进料量对应的流动边界层厚度与膜厚之比最小. 粘性料液和水的轴向速度分布存在差异,且在液膜厚度内未形成明显的流动边界层.  相似文献   

9.
Shell粉煤气化炉渣池内熔渣流动特性   总被引:2,自引:2,他引:0  
搭建Shell气化炉及其下部渣池的冷模装置,采用糖浆模拟熔渣,研究熔渣离开渣口后,在渣池上部空间的流动特征.研究发现:模拟熔渣离开渣口落入渣池并非自由沉降过程,而是在气化炉内旋流场作用下发生旋转,并最终由液膜变成液丝.当装置负荷大于75%时,部分模拟熔渣会在旋转气流作用下开始沉积到渣裙壁面.模拟熔渣在渣裙壁面上的沉积率...  相似文献   

10.
利用自制管式煤基炭膜开展膜蒸馏氯化钠溶液(模拟海水)的研究。在实验的基础上,采用计算流体力学方法进行模拟,用C语言编写UDF后代入FLUENT软件,结合实验数据计算得到相关传质过程参数。二维传质模拟结果表明,沿流体流动方向,管内浓差极化因子逐渐增大、传质系数降低;在料液入口温度为60℃、浓度10 g/L时,随着流量的增加,传质系数增大。三维传热模拟结果表明,在料液流量40 L/h、温度60℃、质量浓度20 g/L情况下,沿流动方向,膜管内压力降低,管中心速度增加,温度降低;边界层充分发展后,管内速度分布基本保持不变。  相似文献   

11.
Crude oil properties significantly affect foam behavior that is important to foam application in enhanced oil recovery. This study focused on the comparison on foam behavior in the presence of light oil and heavy oil. Foamability and foam stability, the bubble size, and the film thickness as well as the configuration of oil drops were fully investigated. Final results indicated that both the heavy oil and light oil increased the foamability of sodium dodecyl sulfate but decreased that of the amphoteric surfactant imidazoline. The positive effect of both light oil and heavy oil on foam stability was reconfirmed. However, heavy oil was more favorable to foam stability. The light oil may shorten the foam half‐life but prolong the foam drainage half‐life. The heavy oil was more effective in reducing the foam size and increasing the foam uniformity compared with light oil. According to the micrograph of foam, light oil was emulsified into quite small oil droplets, filling the plateau borders and lamellas. The heavy oil, in the form of far larger oil droplets, was mainly distributed in plateau borders only. The larger oil droplets resulted in the more stable foam, which was verified. Moreover, light oil (oil B) performed well in thickening the foam film, as did the heavy oil (oil A). But for the lightest oil (oil C), a thinning effect on the film was detected.  相似文献   

12.
An experimental study on drag‐reduction phenomenon in dispersed oil‐water flow has been performed in a 26‐mm‐i.d. Twelve meter long horizontal glass pipe. The flow was characterized using a novel wire‐mesh sensor based on capacitance measurements and high‐speed video recording. New two‐phase pressure gradient, volume fraction, and phase distribution data have been used in the analysis. Drag reduction and slip ratio were detected at oil volume fractions between 10 and 45% and high mixture Reynolds numbers, and with water as the dominant phase. Phase‐fraction distribution diagrams and cross‐sectional imaging of the flow suggested the presence of a higher amount of water near to the pipe wall. Based on that, a phenomenology for explaining drag reduction in dispersed flow in a flow situation where slip ratio is significant is proposed. A simple phenomenological model is developed and the agreement between model predictions and data, including data from the literature, is encouraging. © 2011 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2012  相似文献   

13.
稠油节能增输是解决常规原油日渐枯竭、保障原油接替的紧迫需求,然而稠油黏度高、流道黏附性强,使其输送异常困难,是稠油节能增效输送技术瓶颈。根据前期研究本文作者发现,活性水作用下稠油乳化降黏的同时可改变稠油与管内壁界面特性,以及稠油提高采收率——润湿性之润湿反转,提出管输稠油乳化降黏及其流固界面润湿耦合作用流动减阻新思路。本文基于国内外相关研究成果的系统分析,探讨稠油乳化降黏、流固界面润湿及耦合减阻的有效性,剖析活性水作用乳化/润湿耦合减阻存在的主要问题,理论分析稠油在管输过程中实现乳化/润湿耦合减阻的可行性。结果表明,乳化/润湿减阻思路在理论上是可行的,而且在表面活性剂作用下乳化降黏的同时管输流固界面润湿反转更容易实施,然而,乳化/润湿减阻实际应用缺乏充分认识尚需深入研究其相关科学问题;其深入研究有望理解与认识流固界面特性对流动阻力的影响作用,可解决管输稠油流动阻力之难题,将为稠油流动改进提供理论与技术支撑,在稠油管输节能增效方面具有广阔的应用前景。  相似文献   

14.
聚硅氧烷消泡剂的失活和再生机理   总被引:2,自引:0,他引:2  
介绍了聚硅氧烷消泡剂失活和再生的现象,分析了失活过程中消泡剂分散体粒径大小和分布,泡沫体系的表面张力、接触角、硅油铺展层的厚度以及泡沫膜的结构和状态,结果表明:硅油组成的改变、硅油和疏水二氧化硅微粒的分离、消泡剂分散体粒径的变小、铺展油层的消失和白色絮凝物的出现导致消泡剂失活,其中二氧化硅硅粒-硅油的分离和泡沫膜上硅油铺展油层的消失是主要因素。失活的消泡剂中加入硅油,消泡活性可再次恢复,这主要是由于消泡剂分散体粒子中的硅油-二氧化硅硅粒比例达到最佳的状态并在泡沫膜上又形成了新的具有消泡活性的硅油铺展油层。  相似文献   

15.
Drag reduction in two-phase cocurrent horizontal natural gas-hexane pipe flow was studied experimentally. The effects of pipe diameter, gas flow rate, liquid flow rate, and additive concentration were investigated using the Dowell APE drag reducer. In the annular-mist flow regime studied, it was found that drag reduction increased with decreasing gas rate for a given liquid rate, drag reduction decreased with increasing friction velocity and it decreased with decreasing gas-liquid ratio for a given friction velocity. Although the drag reduction decreased rapidly as the liquid-gas ratio approached zero, drag reductions as high as 34 percent were obtained. Attempts to predict two-phase drag reduction were unsuccessful as it was found to depend upon friction velocity, liquid and gas rates, liquid-gas rate ratio, pipe diameter and additive concentration.  相似文献   

16.
参照消泡试验标准ASTM E2407,评价了硅油类、聚醚酯类及聚醚改性聚硅氧烷类3种消泡剂的消/抑泡性能,并采用LB膜天平,测试了消泡剂对模拟起泡体系扩张模量、扩张弹性和扩张黏度的影响。结果表明,消泡剂分子吸附在气/液界面上,降低了界面膜的弹性,减小了界面膜的强度,使得界面膜厚度变薄,泡沫寿命缩短,从而达到破泡效果;消泡剂存在下的界面膜强度在一定时间内不足以形成稳定的泡沫,从而达到抑泡效果。同种消泡剂,在一定质量分数范围内,随质量分数增加,界面膜扩张模量、扩张弹性均降低,消泡剂消/抑泡性能变好;超过某一质量分数时,界面膜扩张模量、扩张弹性基本保持不变,消/抑泡性能也不再增强。不同种消泡剂,界面膜扩张模量及扩张弹性降低幅度越大,消/抑泡性能越好。因此,扩张模量和扩张弹性可以很好地解释消泡剂的消/抑泡效果。  相似文献   

17.
冷热原油顺序输送管内混油特性数值模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对冷热原油顺序输送工艺,在已有混油理论基础上,建立了冷热原油顺序输送混油计算的数学模型,采用有限容积法进行了数值求解,对水平和竖直管内的混油特性进行了数值模拟和分析研究。结果表明,在水平管段,重力方向与管道轴向垂直,导致混油浓度在径向分布不对称;在竖直管段,重力方向与管道径向垂直,重力作用不会使得混油浓度在径向分布不对称,但在竖直管段,密度大的油品在上方时,混油量相对较大。  相似文献   

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