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题名不同结构分隔器对管内油水分隔性能的对比分析
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作者
蒋明虎
谯意
邢雷
张勇
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机构
东北石油大学机械科学与工程学院
黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室
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出处
《石油机械》
北大核心
2020年第11期51-57,64,共8页
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基金
国家高技术研究发展计划资助项目“井下油水分离及同井回注技术与装备”(2012AA061303)。
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文摘
为了对螺旋流道式、导流叶片式及倾斜平板式旋流分隔器的性能进行对比,以这3种旋流分隔器为研究对象,建立了不同结构旋流分隔器结构及流体域模型,采用CFD数值模拟方法对3种旋流分隔器后流场内的压力场、油相体积分数场及速度场进行了分析。分析结果表明:3种结构旋流分隔器出口与入口压力降均与流量呈正相关变化规律;随着入口流量增加,3种旋流分隔器在SA截面内油相体积分数均呈上升趋势,入口流量在3.53〜7.07 m^3/h范围内时,导流叶片旋流分隔器在SA截面内油相体积分数高于其他结构,当流量大于7.07m^3/h时,螺旋流道式旋流分隔器在Sa截面内油相体积分数最高;螺旋流道式旋流分隔器的分隔效率明显高于导流叶片式和倾斜平板式分隔器。所得结果可为旋流分隔器的结构优选及现场应用提供参考。
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关键词
旋流分隔器
油水分隔
CFD
压力降
分隔效率
性能对比
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Keywords
cyclone separator
oil-water separation
CFD
pressure drop
separation efficiency
performance comparison
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分类号
TE937
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名水平圆管内油水两相旋流分隔性能分析与评价
被引量：1
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作者
邢雷
蒋明虎
赵立新
谯意
韩国鑫
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机构
东北石油大学机械科学与工程学院
黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室
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出处
《过程工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期558-566,共9页
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基金
国家高技术研究发展计划(编号:2012AA061303)
黑龙江省自然科学基金重点项目(编号:ZD2020E001)。
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文摘
油水分离后的测量技术广泛应用于石油开发、污水处理及化学工程等领域。如何实现快速高效的油水分隔,是精密测量领域的关键技术之一。目前,油水分隔器的结构形式较为多样,有必要开展不同分隔器的性能对比和评价研究。采用粒子成像测速技术、分隔性能实验及数值模拟等方法,对三种不同结构水力旋流器的分隔性能进行对比分析,形成了一种用于水平圆管内评价油水两相分隔性能的计算方法。结果表明,螺旋流道和导流叶片式旋流器可使流场的轴心区域形成回流,两种结构存在不同尺寸的零轴向速度包络面。入口雷诺数为6.68×10^(4)时,导流叶片结构后端流场的切向速度最大,但随着轴向距离增加,切向速度衰减程度增大,在500 mm轴向长度内切向速度最大值衰减94.05%。螺旋流道结构形成的油核在圆管轴心处体积分数最大,聚集程度更好。为了对不同结构旋流器的分隔性能进行定量评价,以圆管内轴心油核径向聚集程度及轴向的延伸长度为评价指标,形成了圆管内油水分隔效率计算方法。通过对三种结构在不同雷诺数下的分隔效率进行对比,得出螺旋流道结构呈现出了最佳的分隔性能。入口雷诺数在4.14×10^(4)~10.7×10^(4)范围内增大时,螺旋流道式旋流器的油水分隔效率由16.6%提升至82.1%,高于其他两种结构。分隔效率评价结果与分隔性能实验结果呈现出了相同的规律性,验证了分隔效率评价方法的可行性及准确性。
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关键词
油水两相流
流场特性
分隔效率
雷诺数
旋流器
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Keywords
oil-water two-phase flow
flow field characteristics
separation efficiency
Reynolds number
hydrocyclone
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分类号
TQ021.1
[化学工程]
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