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斜板式气液分离器流场的数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
基于计算流体动力学(CFD)方法,应用ANSYS-CFX软件,分别应用标准k-ε模型和RNGk-ε模型,对斜板式气液分离器内部流场进行数值模拟计算,得到了在两种湍流模型下的分离器内部流场速度矢量分布规律、气体体积分数分布规律以及流体轨迹规律。对比两种湍流模型的分析结果表明:在流体流动快速畸变时,RNGk-ε模型的ε方程中增加的附加生成项会迅速增大,由此改善了对旋转流、浮力流等较复杂湍流的预报能力;与标准k-ε模型相对比,RNGk-ε模型更能合理地模拟斜板式气液分离器的内部流场分布。 相似文献
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旋流气液分离器能够实现高气速、高气液比工况下的气液分离,从而满足降本增效的要求。通过调研国内外水下旋流气液分离器的研究成果,对不同类型的水下旋流气液分离器进行了重点评述,从旋流场内液滴破碎机理、分离器内部流场参数等方面论述了水下旋流气液分离器的理论研究进展。结合工程实际需求,提出了水下旋流气液分离器研究中的不足及其未来的研究方向:建立水下旋流气液分离器的独立设计准则;进一步完善液滴在旋流场中破碎与聚合的理论研究;将旋流气液分离器与其他形式的分离器相结合,形成综合性的分离系统。 相似文献
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为了克服直流式气液旋流分离器数值计算过程中收敛速度较慢、健壮性较差的问题,急需引入高效稳定的数值求解算法。首先建立了直流式气液旋流分离器的物理数学模型,然后分别采用SIMPLE、SIMPLEC和IDEAL 3种压力速度耦合算法对旋流器进行数值求解,比较了3种算法的计算效率和健壮性。数值计算结果表明:在不同网格数量、入口速度和湍流模型下,IDEAL算法的收敛性和健壮性均优于传统的SIMPLE和SIMPLEC算法,因此建议在旋流器数值计算中采用高效稳定的IDEAL算法。研究结果为后续旋流器内气液两相复杂流动特性的研究及分离性能的预测奠定了基础。 相似文献
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CO_2驱采出液中含有大量CO_2气体,在气液分离过程中易产生泡沫,通过对卧式分离器内部导流板和消泡板的分离特性进行数值模拟,探讨其内部构件对CO_2驱采出液分离效果的影响。拟合分离器运行工况下采出液的物性参数,采用CFD中的多相流混合模型,对分离器中导流板的4种放置角度(15°、30°、45°、60°)进行数值模拟,结果表明:导流板放置角度越大,对气液分离的影响越有利,但影响逐渐减弱,在综合考虑导流板使用稳定性及寿命的情况下,选取导流板最优放置角度为45°;采用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)与CFD多相流模型相互耦合,对分离器中放置的1~3个消泡板进行数值模拟,结果表明:分离器内消泡板数量越多,其消泡效率越强,该研究结果为设计更高效CO_2驱采出液的分离器提供了一定依据。 相似文献
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《油气储运》2017,(6)
CO_2驱采出液中含有大量CO_2气体,在气液分离过程中易产生泡沫,通过对卧式分离器内部导流板和消泡板的分离特性进行数值模拟,探讨其内部构件对CO_2驱采出液分离效果的影响。拟合分离器运行工况下采出液的物性参数,采用CFD中的多相流混合模型,对分离器中导流板的4种放置角度(15°、30°、45°、60°)进行数值模拟,结果表明:导流板放置角度越大,对气液分离的影响越有利,但影响逐渐减弱,在综合考虑导流板使用稳定性及寿命的情况下,选取导流板最优放置角度为45°;采用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)与CFD多相流模型相互耦合,对分离器中放置的1~3个消泡板进行数值模拟,结果表明:分离器内消泡板数量越多,其消泡效率越强,该研究结果为设计更高效CO_2驱采出液的分离器提供了一定依据。 相似文献
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建立了圆管气-液旋流分离器结构设计简化模型,通过研究液滴和气泡的轨迹并结合传统分离器的设计经验,完成分离器的结构参数设计和计算。使用Fluent软件对单、双入口分离器内部速度分布和压力分布进行数值模拟研究。轴向速度在分离器中心区域方向向上,在该区域外侧向下,拟合了最大轴向速度与入口混合物速度的经验关联式;切向速度在分离器中心位置为0,在径向先增大后减小,在壁面处为0,漩涡在最大值两侧分为两层,内侧为准强制涡,外侧为准自由涡;径向速度数量级比切向速度和轴向速度均小,并且在轴线的两侧一正一负,在分离器中心位置为0,沿着径向先迅速增大后减小,在壁面处为0。在下部液相空间的截面上,压力在圆管壁面处最大,在中心处最小;在轴向上,随着液位的升高,压力逐渐增大。对比单、双入口分离器的模拟结果,双入口切向速度、径向速度和压力的分布对称性更好,流场更稳定,动能损失更小,由此证实了在单入口情况下,分离器流场的不对称性由入口效应所致。 相似文献
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由于气液两相流分流分相法计量分离器存在结构复杂、液位难稳定等特点,设计加工了一种新型气液两相流管束分离器,通过数值模拟得到不同气、液相折算速度及不同流型入口条件对管束分离器分离效果的影响,并进行实验验证,对分离器的工作性能进行评估。结果表明:在分层流、段塞流、环状流流型条件下,分离器内气液分离效果较好,且分离器内气液相界面保持稳定,维持在分离器中部。实验验证可知:当气相流量在50~1 500 L/min、液相流量在50~2 400 kg/h范围内时,分离器内气液相界面保持稳定,分离误差均在±2.5%以内,计量效果良好,与模拟结果吻合。设计的管束分离器结构简单、工作液位稳定,为两相流分流分相法计量分离器的设计提供了技术支持。 相似文献
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新型天然气低温制冷脱水装置 总被引：4，自引：0，他引：4
低温气液分离器是一种集气体动力学、热力学和流体力学理论为一体的新型气体干燥处理装置,该装置具有体积小、无旋转部件、不需要使用任何化学剂、可实现无人操作等优点,是一种新型的环保高效节能型制冷脱水装置,将其与目前常用的天然气脱水方法进行了对比,在分析其工作原理的基础上,认为还有一些问题需要进一步研究和解决。 相似文献
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为研究气液两相流的流型变换规律,建立高计算精度的气液两相流水力计算模型,以Shoham和Kokal的实验数据为基础,对通用流型判别法、改进的Taitel-Dukler流型判别法及段塞流特征分析法用于气液两相流流型判别的效果进行验证。基于以上3种判别方法,给出流型判别图,并与实验数据进行对比,总结出3种判别方法的特点。结果表明:通用流型判别法和段塞流特征分析法对气液两相流流型的判别结果较好,其中通用流型判别法的计算适用性更强,研究成果为气液两相流水力计算提供了流型判别算法的选取依据。 相似文献
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为了解决高气液比油井气液比高、生产稳定性差而难以精确计量的难题,研制了适合高气液比计量的三相自动计量装置。该装置采用两级分离和旋流预分离器双入口设计,分离效果好、抗波动性强;实现了装置的小型橇块化,可设为车载式或固定式,扩大了适用范围;控制系统采用RTU作为数据控制模块,计量过程完全自动化,无需人工操控,采用GPRS数据传输模块可实现计量数据远传至中心服务器;采用连通管原理,配套高精度液位计,实现了产液和含水率同时计量。在高气低液单井、高液低气单井以及间出井等不同工况下开展单井现场应用,结果表明：高气液比三相自动计量装置不仅计量结果稳定、精度高,且对间出井等特殊工况适应性好,产气量、产液量、含水率计量值的相对误差分别低于10％、2％、5％。（图1,表3,参6）。 相似文献
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气液两相流流型信号的分形特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
对气液两相流流型的最化描述是气液两相流流型识别的关键问题。在室内气液两相流综合试验环道上，对气流两相水平管流中分层波状流向段塞流的转变过程进行了测试，采用了基于小波变换的分形理论对流型信号整体与局部的相似性进行了量化分析。结果表明，分层波状流和段塞波信号的分形维数之间存在显著差异，其分形维数可以作为流型量化描述的一个新指标。 相似文献
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利用多相流动蜡沉积试验环道,以高含蜡量原油为试验介质,对气液两相流的蜡沉积规律开展试验研究,得到间歇流流型下蜡沉积层厚度随液相折算速度、气相折算速度和间歇频率等流型影响因素的变化规律。结果表明：在间歇流流型中,蜡沉积物在管壁环向分布较为均匀。当液相折算速度恒定,平均蜡沉积层厚度随气相折算速度的增大而减小。若气相折算速度保持恒定,液相折算速度较低时,平均蜡沉积层厚度随液相折算速度的增大而增大;液相折算速度较高时,平均蜡沉积层厚度随液相折算速度的增大而减小。若气相折算速度相同,段塞频率随液相折算速度的增大而显著增大,导致平均蜡沉积层厚度呈现减小趋势。研究结果为建立气液两相流动蜡沉积动力学模型奠定了基础。（图6,参6） 相似文献