LYHC-Ⅰ型入口扩散器数值模拟

将CFX数值模拟软件应用于LYHC-Ⅰ型入口扩散器气-液两相流数值模拟。几何建模采用SolidWorks、ICEMCFD协同进行,两相流物理模型采用SST模型,计算得到了该结构内非稳态的三维流场、液相分布等特征参数的分布特性,研究结果可为该结构的进一步改进和优化设计提供参考依据。     

离心泵气液两相流数值分析

为了研究离心泵气液两相流对于该泵扬程和效率的的影响,首先采用CFD中的Fluent6.3进行单相流数值模拟与试验结果对比,说明了数值模拟的可靠性;然后采用Mixture模型计算出在设计工况下,不同气相浓度、不同气相颗粒直径在内部流场的液相分布情况,模拟结果表明:增大气相浓浓度和气相颗粒直径都会导致扬程、效率下降,且增大气相浓度对扬程、效率的下降特别显著;     

特高含水下双锥型旋流分离器内油水两相流流动特性研究

同井注采是一种经济有效地开发特高含水期老油田的工艺。油水分离是同井注采的关键技术,其效果取决于旋流分离器内油水两相流流动特性。当含水率高达95%以后,油水分离情况愈加复杂。为获得特高含水工况下旋流分离器内油水两相流流动特性,对双锥型旋流分离器油-水分离过程进行了数值模拟,得到了旋流分离器内油水两相流速度分布规律和各相体积分数分布情况,并根据溢流口结构参数变化对旋流分离器进一步优化。该研究为特高含水老油田同井注采井旋流分离器的设计和优化提供了理论指导。     

单筒单级气升式环流反应器内筒流体流动状况的数值模拟研究

利用数值模拟的方法研究了一种单简单级气升式环流反应器内筒流体流动状况，采用了κ—ε二方程模型和欧拉模型模拟反应器中的湍流气液两相流动，得到了反应器内气含率和环流液速的详细分布状况。模拟结果表明，内筒中流体的流动不是以往研究认为的平推流，而是存在着较为强烈的涡旋和回流，这对气含率分布以及气液两相接触效果有很大影响，从而影响反应过程。     

一种新型微机处理实时多点液体流量分布测量系统

该文介绍了新研制的一种冷模下测量气液两相流分配器下液体流量径向分布的测量系统。该系统采用积存液体排开气体原理使两相流变成单相流，并按固定容积、测量时间求出流量的新思路设计，利用计算机内部时钟方便计时，因此减化了电路和结构的设计，缩小了体积，可快速、实时、多点地测量。其最大特点是各点量程几乎不受限制，数据处理快捷。已在加氢反应器冷模上成功地应用。该仪器可推广到其它气液两相流分布的测量中去。     

水平弯曲管道中固液多相流分相体积含率数值模拟

弯曲管道中固液多相流各相体积的分布特征对油和水的流动特性提供重要的参数,为原油输送和生产剖面测井设计奠定基础。为模拟固液多相流各相体积分布特征,基于边界条件和多相流理论,通过建立三维固液多相流模型模拟,进行瞬态数值模拟最终得到各相体积分布图。模拟结果表明,各相体积分布主要受流速的影响,随着主流速度的增大,水相和油相体积分布呈相反的变化,而与颗粒相体积分数数值大小关系较小。     

水平管中油水分散紊流的数值模拟研究

本文用数值模拟的方法研究了水平管中油水两相流动的三维模拟。其中,采用商业软件FLUENT6.2实现两相分散流的数值模拟,选择油水两相流为研究系统,选用k———ε模型来描述连续相的紊流。依据分散相的资料和平均持液率描述数值模拟。数值模拟结果与实验结果的一致性得到了证明。     

分布器位置对环流反应器内流动状况的影响

采用κ-ε方程模型和欧拉多相流模型，对一种气升式环流反应器内的流动状况进行了全尺寸的数值模拟，研究了分布器位置对反应器内流动状况的影响。结果表明，分布器的位置对气含率分布和内筒中两相速度分布都有很大影响。分布器高于内筒下沿放置时，在内筒中下部的中心处造成向下的回流，不利于气含率的均匀分布和气液两相均匀接触；分布器低于内筒下沿放置时，外环液速较高，循环推动力较大，气液两相接触较好。计算得到的局部气含率与相同结构参数和操作参数条件下的大型冷模试验的结果基本吻合。     

一种新型微机处理实时多点液体流量分布测量系统

该文介绍了新研制的一种冷模下测量气液两相流分配器下液体流量径向分布的测量系统。该系统采用积存液体排开气体原理使用两相流变成单相流，并按固定容积、测量时间求出流量的新思路设计，利用计算机内部时钟方便计时，因此减化了电路和结构的设计，缩小了体积，可快速，实时，多点地测量，其最大特点是各点量程几乎不受限制，数据处理快捷，已在加氢反应器冷模上成功地应用，该仪器可推广到其它气液两相流分布的测量中去。     

立式缠绕管换热器入口混合分配器流场流体模拟及结构优化

入口混合分配器是立式缠绕管换热器中非常重要的一部分结构部件,其对两相流流体混合分布的均匀程度直接影响到流入管束内流体的均匀分配及传热效率。文章以现实生产中的气液两相为介质,通过使用流体力学软件CFX模拟立式缠绕管换热器入口混合分配器的操作工况,对入口混合分配器进行数值模拟,并且在数值模拟结果的基础上进行了结构优化。模拟结果表明,优化后的入口混合分配器使进料的气液两相介质混合得更加均匀,死区更小,从而保证了换热器的高效传热。对相关的气液入口混合分配器的研究和结构设计优化有一定的指导参考意义。     

FCC进料雾化喷嘴结构对内部流场及混合特性的影响

采用CFD方法,基于欧拉-欧拉方法的mixture多相流模型,对一种内混式催化裂化进料雾化喷嘴的内流场进行数值模拟,研究喷嘴内部气液两相流场的分布状况及其混合特性。为提高喷嘴的雾化效果,对喷嘴的结构进行内置螺旋的改进。对比结构改进前后的模拟结果表明：原结构喷嘴内气液两相分布较集中,且流体的切向速度几乎为零,这使喷嘴的雾化效果下降,喷雾范围受限,不利于原料油与提升管内催化剂的接触;螺旋结构可使流体在混合腔高速旋转,使流体获得切向速度,最大切向速度可达18.49 m/s,增加气液两相流的湍流强度,有效提高流体平均速度,对提高喷嘴的雾化性能有促进作用。     

射流式水粉混合器数值模拟分析与结构优化

针对国内分散溶解装置存在的水粉混合工作性能不理想,无法使聚合物干粉与水充分接触润湿等不足,采用CFD程序中的欧拉两相流模型对射流式水粉混合器进行数值模拟,得到流体压力分布云图和紊流强度云图,并在模拟的基础上对水嘴直径进行优化。模拟结果表明,混合的紊流强度最大值出现在水嘴附近,水嘴出口直径15mm入口形式是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构可以获得较大的紊流强度,从而获得较好的混合效果。     

岩石气水两相渗流的玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟对比

岩石微观可视化两相渗流特征研究对于油气田开发具有重要意义。分别采用微观可视化玻璃刻蚀驱替实验和有限元数值模拟对岩石中微观气水两相流体的动态渗流特征进行了研究,并将数值模拟结果与微观玻璃刻蚀驱替实验结果进行了对比验证。结果表明,有限元数值模拟结果与玻璃刻蚀驱替实验结果基本一致。气水两相流驱替实验过程中存在明显的指进现象;驱替结束后,分布在大孔喉和与大孔喉相连的孔隙中的水被驱替,未被驱替的水主要分布在小孔喉、小孔喉控制的大孔隙和孔隙盲端;单相渗流达到稳态后,流动通道中心的流体流速比入口处流体流速大,孔喉半径越大,压力降低越慢。微观玻璃刻蚀驱替实验方法能较好地观测微观指进现象和气体在通过狭窄喉道时的运移跳跃现象,而有限元数值模拟方法则具有成本低、易于操作、实验可重复性高等优点。微观玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟相结合研究气水两相渗流效果更佳。     

群体平衡模型在气液搅拌数值模拟的研究进展

气液搅拌反应釜在过程工业中应用广泛,在气液的分散和混合过程中,准确模拟预测离散相系统中气泡大小与分布在流体力学和传质中起着关键性作用。群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)是描述两相以及多相流体系中分散相的尺寸大小及分布程度随时间和空间变化的通用方程模型,可以较准确的预测釜内流场和气泡的大小与分布。对群体平衡模型在气液搅拌数值模拟中的应用进行了综述,讨论了PBM的数学模型和主要的数值求解方法,然后着重介绍了近年来采用PBM对气液搅拌数值模拟的情况,进行了总结和展望。     

气油两相流对滑动轴承油膜压力分布的影响

在引入新的气油两相流粘度模型的基础上，建立了适用于气油两相流工况下滑动轴承的数值计算理论，分析了气油两相流对滑动轴承油膜压力分布的影响，得出了一些有益的结论。     

井下油水分离漩流器数值仿真分析

应用计算流体力学软件FLUENT对井下油水分离器中的漩流器（核心部件）进行了三维数值模拟,在建立模型时运用RSM湍流模型和基于欧拉法的MIXTUER两相流模型。数值模拟得到了漩流器的速度场、压力场和油水相分布等数据,对井下油水分离器的设计具有指导意义,并为进一步研究漩流器分离性能提供了参考依据。     

催化裂化催化剂喷雾干燥过程CFD模型

基于气固两相流理论和计算流体力学（CFD）知识，结合催化裂化催化剂喷雾干燥过程的特点，运用欧拉-拉格朗日(Eulerian-Lagrangian)模型，建立喷雾干燥塔两相流CFD模型，对制备催化裂化催化剂的喷雾干燥塔内气浆两相流动量、质量和热量传递过程进行数值模拟计算。通过模拟计算结果分析，可以得到喷雾干燥塔内流速分布、温度分布以及颗粒运行轨迹等信息，从而对塔内流场信息进行可视化。将模拟结果与中型喷雾干燥塔实验数据进行对比，结果表明二者趋势一致，出口温度误差在10%以内，证明所建模型可靠，可用于喷雾干燥过程的模拟。     

井下油气水力旋流分离器结构优化与数值模拟

用数值模拟方法对井下油气水力旋流分离器内的气液分离两相流场进行了研究,通过数值模拟得到流场分布规律符合已知的旋流器流场分布规律。将数值计算与室内模拟试验的分离效率进行了对比,结果表明用数值模拟的方法进行流场研究是可靠的。将油气水力旋流分离器的主要结构及操作参数对分离性能的影响进行了模拟,结果表明水力旋流器经过优化设计可以进行井下油气分离,且分离效果较好。所采用的数学模型及模拟方法为井下水力旋流油气分离器进一步优化结构、提高分离效率提供了一条有效途径。     

天然气水合物管道螺旋流动与传热数值模拟

为了对输气管道中天然气水合物颗粒输送体系的螺旋悬浮流动规律做进一步研究,通过建立圆管螺旋流的三维模型,采用RNG k-ε湍流模型和DPM模型对天然气管道内的气固两相螺旋流动和传热进行三维瞬态的数值模拟,主要研究了天然气管道内不同横截面的速度场、温度场、水合物颗粒体积分数分布规律以及传热规律。数值模拟计算表明,螺旋流具有较强的颗粒携带能力,对增强水合物颗粒之间的传热、防治输气管道中水合物堵塞有较好的效果。该研究结果可为输气管道的安全输送提供理论指导。     

气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟

为揭示空气-幂律流体流经截面突变时的两相流动规律,尤其是两相参数沿流向及管截面分布及压降的变化规律,根据气液两相流理论,并考虑幂律流体的本构方程,建立了空气-幂律流体两相流动数学模型。在此基础上,采用商业软件Fluent对空气-幂律两相混合物流经截面突缩管道的流动特性进行了数值模拟,获得了两相参数沿轴向及截面方向的分布规律。研究表明:气相、液相速度及压降随着输入含气量的增大而增大;两相参数在截面突变附近有急剧的改变,但其突变位置却有所不同;另外,两相参数的截面分布沿流程也有所不同。这些研究结果对相关系统的设计提供了理论依据。