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题名超音速分离器结构优化与流体流动特性研究
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作者
翟振华
高飞
张攀
陈光辉
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机构
青岛科技大学化工学院
山东省多相流体反应与分离工程重点实验室
青岛科技大学机电工程学院
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出处
《炼油技术与工程》
CAS
2023年第6期40-44,49,共6页
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基金
山东省重大科技创新工程(2021ZDSYS13)
山东省自然科学基金(ZR2021ME224)。
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文摘
以超音速分离器为研究对象,分别按排液口间隙尺寸δ与喉管直径D之比为0.3,0.4,0.5,0.6,0.7建立了5个模型。采用SST(剪切应力输运)κ-ω湍流模型对分离器内部流体流动特性进行了数值模拟,考察了压力分布、温度分布、激波位置、成核率与液滴半径等参数随δ的变化规律。结果表明:δ=0.5D时超音速分离器扩散段的极低压范围最大,膨胀能力最大,温度场分布更均匀,极低温范围也更大;优化δ值使激波位置下移,可更早产生诱导凝结核而利于液滴生成与增长;在分离器入口压力84.8 kPa、入口温度279.6 K、水蒸气体积分数0.75%条件下,δ=0.5D时分离器的成核率最高为318 kg^(-1)·s^(-1)、液滴直径达到996.8 nm,均高于其他模型,有利于提高其分离性能。
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关键词
超音速分离器
结构优化
压力分布
压力损失
温度分布
成核率
马赫数
排液口间隙
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Keywords
supersonic separator
structural optimization
pressure distribution
pressure loss
temperature distribution
nucleation rate
Mach number
gap of the discharge port
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分类号
TE96
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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