水力旋流器内油水两相流的数值模拟

油水分离旋流器是一种利用油水两相液体之间的密度差,通过离心力的作用将分散相从连续相中分离出来的设备。影响旋流器分离效率的结构参数和操作参数很多,如果完全通过实验来优化这些参数,其工作量是非常大的。利用计算流体动力学CFD程序对旋流器油水两相流场进行数值模拟分析,得到了旋流器内部流场的速度分布特性,为其结构筛选和尺寸优化提供了依据,同时可减少实验工作量。     

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。     

水力旋流分离器内流动和油水分离的数值模拟

The fluid flow and oil-water separation were simulated using a Reynolds stress transport equation model of turbulence in water flow and a stochastic model of oil droplet motion,Simulation results give the axial and tangential velocity components,the pressure and turbulence intensity distribution and droplet trajectories for a hydrocyclone of F type and a hydrocyclone proposed by the present authors.The flow filed predictions are in qualitative agreement with the LDV measurements.The results show that the proposed hydrocyclone has better performance than the hydrocyclone of F type due to creating stronger centrifugal force and lower axial velocity.     

转动式油水分离水力旋流器研究

<正> 引言 水力旋流器早期用于悬浮液的液固分离.与液固分离相比,油水分离要难得多.这主要在于:油水密度差较液固密度差小得多;旋流器内高速旋转流体的剪切力及湍动作用会造成油(水)滴的破碎.这些因素的存在,使其分离效率降低.80年代后,通过对旋流器结构的改进,使其在水脱油方面的分离效率显著提高,旋流器开始走向油水分离的使用阶段。 与水脱油相比,油脱水(如原油脱水)更为困难.其主要原因是在剪切力及湍动作用下,水滴更易破碎,同时,由于油的粘度远高于水的粘度,使水滴的迁移与合并更加困难.因此,水力旋流器用于油脱水,其分离效率仍很低.最近,BP Exploration公司采用 Vortoil预分旋流器将原油含水量降至 20％,再用直流脉冲感应聚结器进行水滴聚结,最后用转动式旋流器将含水量降至0.5％.     

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。     

用于油水分离的水力旋流器

用于油水分离的水力旋流器彭担任编译彭燕审核１、概述在现代工业领域,环境保护是一项重要的研究课题,控制大气和水污染的调节措施正在日益增加。一种方式是在厂房和生产过程中,打开水管冲洗污染物,然后自由地排放。用这种方法控制和处理油水废弃物是很昂贵的,有必要...     

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.     

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     

螺旋管内油水分离数值模拟

螺旋管具有结构简单等优点,在石油天然气领域获得了广泛的应用.因实验研究在对螺旋管的研究方面存在一定的缺陷,使数值研究方法开始应用于螺旋管的研究.利用CFD方法采用VOF模型对螺旋管内固定进口速度油水二相流进行数值模拟,得出螺旋管内流场特征:①靠近入口端水相分布较大,沿重力方向分布变化不大,峰值前后出现了油水再混合现象;...     

充气水力旋流器用于油水分离的试验研究

研究了充气量、进料量、分流比以及底流出口压力等主要操作参数对充气水力旋流器分离效率影响的规律 ,得出了较好的工况点 ;与相同结构参数的未充气旋流器的分离性能进行了对比 ,结果表明 ,充气旋流器能明显改善油水分离条件 ,具有较宽的操作弹性和较高的分离效率 ;同时用库尔特粒径分析仪分别测定了它们进口和底流口油滴的粒径分布 ,发现在旋流器中充入空气 ,强化了气浮 ,能够进一步分离更细粒径的油滴。     

旋流分离技术的现状与应用前景

在简述了液液旋流分离器的基本结构和工作原理及特点的基础上 ,介绍了旋流分离技术用于油污水处理、原油或其他油品脱水、液化气脱胺等方面的研究与发展现状 ,并展望了旋流分离技术在液液分离过程中的应用前景     

旋流器两级串联用于含油污水深度处理的试验研究

介绍了油田三次采油污水处理现状,描述了污水处理现场试验工艺流程及主要试验内容。通过水力旋流器的两级串联实现油田含油污水的深度处理,利用试验计算出的分离效率来优选每一级旋流器的结构类型,最终确定两级旋流器的组合方式及操作运行参数。试验表明,两级整体效率最高可达94%左右。     

尾管过滤式水力旋流器滤出效率实验研究

将过滤用微孔管与常规液-液水力旋流器相结合,在后者的结构基础上研制了一种改进结构的尾管过滤式水力旋流器,并利用该旋流器对油水混合液进行了分离实验研究,测定和分析了尾管段滤出效率和底流效率。     

不同流量条件下导叶式旋流器内部流动的数值模拟

应用Fluent软件和雷诺应力模型(RSM)对导叶式旋流器内部三维强旋湍流流动进行了数值模拟,考察了不同入口流量对旋流器内速度场的影响。研究结果表明,旋流器内径向速度远小于切向速度和轴向速度,锥段的切向速度明显小于柱段的切向速度;随着流量的增加,各向速度均增加,最大切向速度的分布直径并不随流量的变化而改变,且最大切向速度位于准自由涡与准强制涡的分界处。通过计算还发现,在旋流器圆柱段存在循环流和短路流,锥段的上行区域均小于柱段,而且截面越靠底流口,上行区域越小。     

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     

结构参数对旋流沉降组合油水分离器性能的影响

对影响旋流沉降组合式油水分离装置分离性能的不同操作参数进行了试验研究。在大量试验数据的基础上,分析了旋流器不同叶片数、出口角,沉降器板长、倾角、板间距及聚结材料对分离性能的影响,试验确定了各个结构参数的适宜值。     

影响动态水力旋流器脱油性能的综合因素

介绍了动态水力旋流器结构组成及工作原理,总结了影响其脱油性能的若干因素,包括内在因素、配套工艺及外在条件,结构形式及参数,制造精度及加工工艺,主要运行参数等。由大量实验结果得到该装置构件的结构形式及操作参数的适用范围。     

脉动流参数对旋流器分离性能的影响

介绍了脉动实验系统及相关的实验参数,研究了脉动流的一些主要参数对水力旋流器分离性能的影响,详细分析了脉动周期比、流量脉动幅值比和雷诺数等参数对水力旋流器用于细颗粒分离性能的影响。结果表明,在脉动周期比为0.68及流量脉动幅值比为2%左右等条件下,流量的脉动反而会提高水力旋流器的分离效率。