级联式气-液旋流分离器流动特性数值研究 被引量：2

1

作者 耿坤 孙治谦 +2 位作者 李腾 孙铭泽 王振波 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期193-204,共12页

为探究级联式气-液旋流分离器流场特性,了解短路流这一特殊流型对其性能影响,采用雷诺应力模型和离散颗粒模型对气、液两相流动特征进行数值模拟,通过Q准则对涡流特征进行识别。研究结果表明,级联式气-液旋流分离器一级旋流管内流动特... 为探究级联式气-液旋流分离器流场特性,了解短路流这一特殊流型对其性能影响,采用雷诺应力模型和离散颗粒模型对气、液两相流动特征进行数值模拟,通过Q准则对涡流特征进行识别。研究结果表明,级联式气-液旋流分离器一级旋流管内流动特性与传统旋流分离器相似,增加二级旋流管使级联式气-液旋流分离器内形成了大量的局部二次涡流。当入口气速为7 m/s时,级联式气-液旋流分离器中一级旋流区内短路流流量高达入口流量的70.28%;增设二级旋流管对改善分离器性能具有重要作用,两级分离后级联式气-液旋流分离器对直径6μm以上的液滴能够实现完全分离。本研究为气-液旋流分离器的结构开发和级联式气-液旋流分离器的应用提供了思路和基础数据。 展开更多

关键词 级联式气-液旋流分离器 流动特性 Q准则 短路流

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高含气螺旋柱状气液分离器的分离规律研究

2

作者 季豪 赵立新 刘琳 《石油机械》 北大核心 2024年第12期89-94,共6页

目前关于螺旋气液分离器的研究大多侧重于低含气体积分数条件下的分离性能,高含气体积分数下的分离性能研究相对较少。为此,对比了螺旋气液分离器在低含气和高含气条件下的质量分数场变化规律,并对其在低含气和高含气条件下底流出口含... 目前关于螺旋气液分离器的研究大多侧重于低含气体积分数条件下的分离性能,高含气体积分数下的分离性能研究相对较少。为此,对比了螺旋气液分离器在低含气和高含气条件下的质量分数场变化规律,并对其在低含气和高含气条件下底流出口含气体积分数、脱液效率、脱气效率以及切向速度场进行了分析。研究结果表明:入口含气体积分数在不断上升过程中,当达到50%时,气相几乎均匀分布在整个气液分离器,气液分离器当中已经没有明显的液相集中区域;当达到70%时,底流含气体积分数最高达到了49.5%,底流出口携气严重,同时脱液效率由最初的96.9%下降到55.4%,脱气效率由43.9%提高到80.8%。研究结果可为螺旋气液分离器在高含气条件下的模型结构优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 螺旋柱状气液分离器 高含气 流体域模型 数值模拟 流场分布

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新型管柱式气液旋流分离器 被引量：34

3

作者 曹学文 林宗虎 +1 位作者 黄庆宣 寇杰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期71-75,共5页

管柱式旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液分离 ,与传统容器式分离器相比 ,具有结构紧凑、重量轻、投资节省等优点 ,是替代传统容器式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的... 管柱式旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液分离 ,与传统容器式分离器相比 ,具有结构紧凑、重量轻、投资节省等优点 ,是替代传统容器式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的基础上 ,建立了预测分离性能的机理模型 ,该模型包括了入口分离模型、漩涡模型、气泡及液滴轨迹模型 ;依据机理模型 ,提出了管柱式旋流分离器工艺设计技术指标和工艺设计步骤 ;计算示例显示分离机理模型是合理的 ,适于工程设计。 展开更多

关键词 管柱式 气液旋流分离器 两相流动 分离机理 模型

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新型柱式气液旋流分离器数值计算 被引量：18

4

作者 李成兵 熊琎 《石油矿场机械》 2011年第2期34-37,共4页

应用CFD技术对新型柱式气-液旋流分离器内气、液2相的分离过程进行了数值计算。结果表明:气、液2相介质由斜切入口进入柱式旋流器后,在离心力、重力和浮力的共同作用下呈螺旋运动,并迅速发生分层和分离;在旋流器的轴平面上,密度场、气... 应用CFD技术对新型柱式气-液旋流分离器内气、液2相的分离过程进行了数值计算。结果表明:气、液2相介质由斜切入口进入柱式旋流器后,在离心力、重力和浮力的共同作用下呈螺旋运动,并迅速发生分层和分离;在旋流器的轴平面上,密度场、气相和液相的体积分数分布都存在一个"U"形过渡区;该分离器能有效脱除天然气中的液相成分。 展开更多

关键词 柱式气液旋流分离器 气液2相 CFD 螺旋运动 分离效果

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柱状气液旋流分离器的研究现状及应用前景 被引量：24

5

作者 寇杰 《石油机械》 北大核心 2006年第4期71-73,共3页

气液旋流分离器(GLCC)依据离心分离原理实现气液的分离,与传统的依靠重力实现气液分离的容积式分离器相比,具有结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。简要介绍了GLCC的结构、工作原理和研究现状,在此基础上,较为详细地描述了其在... 气液旋流分离器(GLCC)依据离心分离原理实现气液的分离,与传统的依靠重力实现气液分离的容积式分离器相比,具有结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。简要介绍了GLCC的结构、工作原理和研究现状,在此基础上,较为详细地描述了其在石油石化工业中的应用前景。 展开更多

关键词 柱状气液旋流分离器 气液分离 研究现状 应用前景

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柱式气液旋流分离器结构优化的数值模拟研究 被引量：1

6

作者 钟荣强 胡甜 赵毅 《天然气技术与经济》 2017年第4期26-29,50,共5页

伴随着油田的进一步开采,井内的气液有效分离变得越来越重要。柱式气液旋流分离器由于结构简单和制作成本低而在油田很受欢迎。一个典型气液旋流分离器被用于数值模拟计算。基于混合物模型下的三维湍流模型被用来描述分离器内混合物流... 伴随着油田的进一步开采,井内的气液有效分离变得越来越重要。柱式气液旋流分离器由于结构简单和制作成本低而在油田很受欢迎。一个典型气液旋流分离器被用于数值模拟计算。基于混合物模型下的三维湍流模型被用来描述分离器内混合物流动情况。通过数值模拟,分析了不同参数下(分离器长度、出口直径等)的气液分离效率。随着分离器长度增加,气液分离效率降低;随着出口直径的增大,气液分离效率先提高后降低。矩形入口形状比圆形入口形状更适合旋流分离器,气液分离效率从66.45%提高到79.04%。最后,最佳几何结构被提出,在最佳结构下气液分离效率为86.15%。 展开更多

关键词 柱式气液旋流分离器 混合物模型 分离效率 最佳几何结构

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基于相似分析和人工神经网络的管柱式气液旋流分离器压降预测模型 被引量：2

7

作者 王亚安 陈建义 +3 位作者 贾中会 岳题 杨洋 韩明珊 《中国海洋平台》 2019年第4期78-86,共9页

为了全面预测管柱式气液旋流分离器的分离性能,对其气液相流动现象进行相似分析,获得表征气液相流动的关键相似准数。在此基础上,结合大量试验数据,运用MATLAB神经网络工具箱,建立3层BP神经网络模型。通过输入表征结构参数、操作参数和... 为了全面预测管柱式气液旋流分离器的分离性能,对其气液相流动现象进行相似分析,获得表征气液相流动的关键相似准数。在此基础上,结合大量试验数据,运用MATLAB神经网络工具箱,建立3层BP神经网络模型。通过输入表征结构参数、操作参数和液相物性参数的相似准数,模拟输出溢流压降。结果表明,将相似准数作为参数对神经网络进行训练可提高神经网络的泛化能力,其预测值与试验值吻合良好,平均误差小于15%。将相似理论与人工神经网络相结合是预测管柱式气液旋流分离器分离性能的有效方法。 展开更多

关键词 管柱式气液旋流分离器 相似理论 人工神经网络 压降预测

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柱状气液分离器入口组合立管内液塞特性研究 被引量：5

8

作者 王立满 何利民 +2 位作者 张虎 罗小明 刘军梅 《石油机械》 2015年第4期94-98,共5页

目前,对于柱状气液分离器(GLCC)组合立管内液塞的运动规律研究较少。为进一步完善GLCC入口流型控制策略,以GLCC入口管与来流管线之间的组合立管为对象,建立了一套气液两相流试验系统,试验研究了该组合立管内液塞速度、长度及动能比的变... 目前,对于柱状气液分离器(GLCC)组合立管内液塞的运动规律研究较少。为进一步完善GLCC入口流型控制策略,以GLCC入口管与来流管线之间的组合立管为对象,建立了一套气液两相流试验系统,试验研究了该组合立管内液塞速度、长度及动能比的变化规律。研究结果表明:(1)液塞通过组合立管时由减速运动转变为加速运动,组合立管同一位置处液塞长度的概率统计符合对数正态分布;(2)平均液塞长度沿组合立管先增大后减小,并且变化幅度随折算气速增大而减小;(3)液塞动能比沿组合立管先减小后增大,出口段液塞动能比随折算气速增大而减小。 展开更多

关键词 柱状气液分离器 组合立管 液塞 速度 长度 动能比

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柱状气液旋流器的入口形式优化

9

作者 王旭臣 《油气田地面工程》 北大核心 2012年第12期105-105,共1页

柱状气液旋流分离器由圆筒、进口管(入口)、上部溢流口(出气管)、下部底流口(排液管)组成。入口管为整个旋流分离提供旋转动力,并决定了混合相的气液分布以及混合相进入柱状气液旋流分离器最初的切向速度。针对柱状旋流器的入口形式进... 柱状气液旋流分离器由圆筒、进口管(入口)、上部溢流口(出气管)、下部底流口(排液管)组成。入口管为整个旋流分离提供旋转动力,并决定了混合相的气液分布以及混合相进入柱状气液旋流分离器最初的切向速度。针对柱状旋流器的入口形式进行了数值模拟研究,模拟结果表明,入口倾角为30°,入口布置于0.08 L位置,采用矩形喷嘴及单入口形式将保证柱状气液旋流器具有最优的分离效果。 展开更多

关键词 柱状气液旋流器 数值模拟 优化 入口形式

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SFS-GLCC分离器结构设计及优化 被引量：6

10

作者 倪玲英 吴西 谭哲 《石油机械》 北大核心 2019年第7期54-62,70,共10页

针对传统旋流分离设备应用条件限制性大、工况环境敏感性高和出口流体排放不佳等缺点,利用雷诺应力模型设计了一种带有圆形稳流器、螺旋式入口和锥式筒体的稳流螺旋驱锥式气液旋流分离器(SFS-GLCC分离器)。SFS-GLCC分离器的螺旋式入口... 针对传统旋流分离设备应用条件限制性大、工况环境敏感性高和出口流体排放不佳等缺点,利用雷诺应力模型设计了一种带有圆形稳流器、螺旋式入口和锥式筒体的稳流螺旋驱锥式气液旋流分离器(SFS-GLCC分离器)。SFS-GLCC分离器的螺旋式入口能促进气液两相分层,使入口流型呈现团状流;稳流器可避免底流口夹带气和溢流口排气不彻底;锥式筒体能提高流体旋转速度,延长分离液腔内停留时间。基于Python液滴破碎的TAB判定模型和剪切气流驱动下旋流器内液滴破碎模拟,得到如下结论:SFS-GLCC分离器气柱边缘和器壁附近切向速度变化起伏大,具有很高的速度梯度,位于该区域的液滴稳定性较低,更易变形和破碎;入口速度为40 m/s时液滴稳定性更强。研究结果可为气液旋流分离器的优化设计提供一定的借鉴和参考。 展开更多

关键词 气液旋流分离器 稳流器 螺旋入口 锥式筒体 TAB模型 液滴破碎

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GLCC多相流量计系统在海洋工程中的应用 被引量：4

11

作者 桑英春 郭玺 《石油工程建设》 2011年第S1期94-96,9,共4页

GLCC(柱状旋流式气—液分离器)多相流量计系统是一种新型的计量设备,在海洋工程的应用中它有着体积小、重量轻、计量效果好及安全性高等优势。文章结合GLCC多相流量计系统在冀东油田NP1-29项目中的应用情况,介绍了GLCC多相流量计系统的... GLCC(柱状旋流式气—液分离器)多相流量计系统是一种新型的计量设备,在海洋工程的应用中它有着体积小、重量轻、计量效果好及安全性高等优势。文章结合GLCC多相流量计系统在冀东油田NP1-29项目中的应用情况,介绍了GLCC多相流量计系统的原理、组成、功能特点,并分析了GLCC多相流量计系统在海洋平台上应用的优势。 展开更多

关键词 多相流量计 柱状旋流式气—液分离器 海洋工程

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GLCC数值模拟中湍流模型选取研究 被引量：6

12

作者 谢骏遥 秦蕊 +2 位作者 李清平 张来斌 张璐 《石油机械》 2017年第3期85-89,共5页

数值模拟是研究深水管柱式气液旋流分离器分离性能的有效方法,其中湍流模型选取是否得当将直接影响数值模拟的准确性。研究比较了Euler模型、Mixture模型及RSM模型3种不同的湍流模型对深水管柱式旋流分离器内流场数值模拟结果的影响。... 数值模拟是研究深水管柱式气液旋流分离器分离性能的有效方法,其中湍流模型选取是否得当将直接影响数值模拟的准确性。研究比较了Euler模型、Mixture模型及RSM模型3种不同的湍流模型对深水管柱式旋流分离器内流场数值模拟结果的影响。对比了3种湍流模型的切向速度与轴向速度场分布,发现3种模型均能较好地模拟出分离器内两相流的运动规律。将模拟结果同试验测量的油气分离效率以及进、出口处压降进行对比。结果表明:Euler模型和Mixture模型在压降、分离效率方面与试验测量结果相比存在一定误差,而RSM模型模拟的流场更接近于试验测量结果。进行管柱式气液旋流分离器流场数值模拟分析时,采用RSM模型模拟更为可靠。 展开更多

关键词 管柱式气液旋流分离器 流场 数值模拟 模型选取 RSM模型

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