固-液-液三相分离水力旋流器结构优化研究

采用计算流体力学软件FLUENT 6.3对三相旋流器结构参数和分离效率的关系进行了数值模拟研究,通过研究发现,调整结构参数,包括:溢流管径、溢流管插入深度、进料管结构、圆筒段结构和集砂桶的结构等,可以极大地提高水力旋流器的分离性能。为今后三相分离水力旋流器的设计、制造提供参考。     

动态水力旋流器内部流场CFD模拟研究

利用CFD方法,采用流体力学FLUENT分析软件对动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析。通过模拟分析,得出模拟结果可以准确地反映流场内部情况,从而对动态水力旋流器的分离效果及其性能进行预测并指导旋流器结构的改进,为动态水力旋流器的优化设计提供了依据,并为其今后的推广应用提供了参考。     

除油水力旋流器内油水分离过程数值模拟

采用计算流体力学的有限体积法(FVM),对液-液水力旋流器的轻相分离过程进行了非稳态的数值计算,得到了油相在旋流器内的逐渐分离、聚积和运移的过程。进一步分析发现,该旋流器的小锥段分离作用突出,而大锥段和旋流腔的分离作用较小,但大锥段具有重要的过渡作用。     

注气对油水分离水力旋流器流场影响模拟分析

采用雷诺应力湍流模型、混合模型和离散相模型对注气型油水分离水力旋流器进行数值模拟,得到其内部流场的速度分布和油滴粒子运动轨迹,分析对比了注气前后进口流量、分流比和充气量对分离效率的影响,数值计算结果与文献实验值进行了比较。结果表明,充气后流场速度增加,油滴粒子逃逸时间缩短,旋流器分离效率提高5%~10%,在一定条件下气浮对旋流分离起到强化作用。     

水力旋流器湍流场数值模拟

<正> 引言 水力旋流器作为一种简便、易行和高效率的分离、分级和离心沉降设备,已被广泛应用于化工、冶金、石油等众多工业领域中.以往的水力旋流器设计主要是根据大量物理模型试验得出的经验准数方程来求出旋流器的几何结构参数和操作参数.然而,随着水力旋流器应用范围的迅速扩大和人们对其分离(级)性能指标的要求日益提高,传统的按经验或半经验公式进行旋流器设计方法的局限性越来越明显,以及物模试验的耗时费钱,已促使人们开始采用数值模拟的方法,通过对旋流器内部流体运动的深入研究,弄清旋流器的分离机理,以便为提高水力旋流器的分离效率和分级准确度予以理论指导.本文采用了适于水力旋流器液相(水)流场的K-ε湍流数学模型,对水力旋流器内的湍流运动规律进行了数值模拟并根据激光实测结果对部分模型常数进行了修正.     

CFD在液液水力旋流器入口结构及尺寸优化中的应用

根据计算流体力学 (CFD)的原理和方法 ,以流场数值模拟为基础 ,本文研究了旋流器的各组成部分在分离中所起的作用 ,首次定量描述了旋流器内、外旋流压力 ,径向压力梯度和弗劳德准数沿管长的变化 ,并分析了旋流管各部件对分离性能及能耗的影响 ,并对旋流管入口结构和尺寸作了优化计算     

液液分离水力旋流器研究进展

液液分离水力旋流器是一种新型的液相分离装置,由于其具有高效,节能,占地少以及造价低等优点,在许多工业部门特别是在石油工业和水处理工业中应用越来越广,并且日益受到重视。本文系统地介绍了国内外液液分离水力旋流器研究进展,特别是近十年来所取得的研究成果及其应用。     

水力旋流器湍流数值模拟及湍流结构

采用湍流代数应力模型对水力旋流器内湍流场进行了数值模拟,数值计算结果验证了实测数据。用数值计算与实验研究相结合的方法深入揭示了旋流器内的湍流结构,结果表明,旋流器内湍动能分布呈两边高中间低的不对称鞍形;湍动勇耗散率分布与湍动能的分布有十分相似的规律;溢流管端以下内旋流区域中湍流压力脉动强度以及压力相对脉动强度均很大。     

水力旋流器分离过程的 Monte Carlo 模拟

根据颗粒在水力旋流器中的运动特点,提出了颗粒运动状态的交换构成三角马尔可夫链的观点,建立了水力旋流器分离过程的随机数学模型,并利用ＭｏｎｔｅＣａｒ┐ｌｏ方法进行了数值模拟,模拟程序中采用变参数设计,在输入一定的结构和工艺参数下,由计算机自动生成水力旋流器分离过程的级效率曲线,并给出总效率值;并计算了在不同容量下的模拟精度,结果表明样本容量越大,模拟精度越高     

液-液水力旋流器两相湍动流数值模拟研究进展

对水力旋流器内的单相流场和液．液水力旋流器轻相浓度场两个方面的数值模拟研究进行了论述,通过分析国内外近二十年的重要研究成果,提出了今后液-液水力旋流器内两相湍流场数值研究的重点和发展方向。     

油水分离用水力旋流器特性的试验研究

油，水分离用水力旋流器是一种高效，节能的新型分离装置，其结构及尺寸与固，液分离用水力旋流器有较大的差别。通过研究，计算确定了水力旋流器的几何结构及各部分尺寸，并制造了一台样机，在自行设计的试验台上进行了试验研究，分离效率达９５％。同时试验了不同参数（（压力Ｐ，流量Ｑｉ，浓度Ｃｉ，分流比Ｆ，尾管长度ｌ３等）对仞了性能的影响，找出了一些规律，为进一步深入的研究及试验打下了基础。     

液-固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展

通过液—固水力旋流器内两相流场数值模拟研究的论述,分析了国内外近二十年的重要研究成果,提出了未来液—固水力旋流器内两相流动数值模拟研究的重点和研究方向。     

宽域水力旋流器压力能耗模拟与分析

提出一种可同时分离重质和轻质固体颗粒物的液-固旋流器。实验研究发现该新型水力旋流器在流量为25m^3／h,分流比为6％时对重质颗粒分离效率最高;流量25m^3／h,分流比为8％时轻质颗粒分离效率最佳。利用CFX流体软件,在流量为20～35m^3／h条件下对旋流器内的静压、动压和压力降的分布进行模拟分析。结果表明：在旋流器圆柱段从上到下,动压逐渐降低,在锥体段从上到下,动压逐渐升高;在一定范围内,为进一步提高分离效率和减少旋流器内压力损失,应避免增大入口流量而适当增加分流比。     

固液分离用水力旋流器的设计

本文系统地分析了影响固液分离用水力旋流器性能的诸因素，总结了有关诸因素的研究成果，从而对该类旋流器的参数设计提供了有效指导。     

液液水力旋流器流场特性与分离特性研究（三）——水力旋流器径向速度 …

介绍了液液水力旋流器径向速度测试的必要性及存在的困难,提出了几种采用一维激光测速仪进行径向速度测试的较为可行的方法,并对各种方法进行了描述及对比分析,为径向速度测试提供了一些新的思路,也为旋流分离技术理论研究的深入奠定了基础。     

基于响应面法的处理污水用水力旋流器结构参数优化

为了获得水力旋流器结构参数最佳匹配方案进而提高旋流器的分离性能,以处理生活污水用轴入式水力旋流器为研究对象,基于响应面优化方法,以高灵敏度结构参数变量作为输入指标,以模拟获得的分离效率结果作为响应面优化指标,完成旋流分离器结构参数与城市生活污水中悬浮物去除效率间的数学关系模型构建,掌握不同结构参数与分离器分离效率间的响应关系。基于构建的数学关系模型对旋流器结构参数进行优化,得到水力旋流器高灵敏度结构最佳参数为:主直径D=57.141mm、大锥段长度L₂=85.716mm、小锥段长度L₃=576.814mm,并基于数值模拟方法对优化结构进行验证。结果显示,水力旋流分离器结构经优化后与初始结构相比较,分离效率由90.832%提高到91.836%,验证了响应面优化结果的准确性。     

水力旋流器流动特性的数值模拟研究

本文采用双流体模型以及RSM雷诺应力湍流模型,以油水混合液为介质,对水力旋流器的油水分离过程进行模拟。研究结果表明:旋流腔为预分离段,使油水两相粒子达到径向上的规律性分布,起到主要分离作用的是锥段,使油水两相分别从不同的出口排出。通过改变水力旋流器的入口段角度,分析入口角度变化为旋流器分离效率的影响,结果表明:旋流器的入口角度对分离性能的影响不可忽略,当β=0°和β=45°时分离效率较高,当β=60°时分离效率最低。     

水力旋流器两相湍流数值模拟研究进展

数值模拟已经成为研究水力旋流器流场理论的重要手段,论述了国内外对于水力旋流器内两相流场的数值模拟研究进展,雷诺应力模型作为目前水力旋流器流场模拟的重要模型虽然已经得到广泛应用,但仍存在很大缺陷。通过分析研究成果提出了对于雷诺应力模型的改进和完善,今后对水力旋流器数值模拟研究的重点和发展方向。     

液液水力旋流器流场数值模拟技术研究

深入研究了液液水力旋流器的流动机理 ,用流体力学原理和方法建立了液液水力旋流器的物理模型并给出了修正的 k- ε模型 ,即 RNG k- ε模型。根据该模型 ,以 SIMPLER算法为基础 ,研究了数值计算方法并对具体实例作了计算。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和流线图。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等打下了基础。     

对称进口水力旋流器多相流场及分离性能的数值模拟

选用混合模型对对称进口旋流器的流场及分离效率进行数值模拟,同时在分离效率、切割尺寸、生产能力几个方面与普通的单进口旋流器进行比较。研究结果为旋流器的改进提供更多的参考。