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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新型管柱式气液旋流分离器 被引量：34

2

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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气-液旋流分离器内气相时均流场的试验研究 被引量：3

3

作者 汪秀敏 金向红 《石油机械》 北大核心 2009年第5期9-11,37,共4页

采用多普勒激光测速仪对轴流式气-液旋流分离器内气相时均流场进行了测量研究,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明,在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度由外围的下... 采用多普勒激光测速仪对轴流式气-液旋流分离器内气相时均流场进行了测量研究,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明,在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度由外围的下行流与内部的上行流构成,轴向速度随轴向向下而衰减。最大切向速度面与轴向LZVV面呈现与筒体相似的管锥形。对环形空间和集液槽内时均流场的结构进行了分析。环形空间与集液槽内切向速度分布趋势与分离空间内相似,集液槽内旋流强度远低于分离空间,最大轴向速度位置靠近轴心处。 展开更多

关键词 轴流式 气-液旋流分离器 多普勒激光测速仪 时均流场

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基于多结构因素的气-液旋流分离器结构优化设计 被引量：5

4

作者 洪文鹏 孙赫蔓 李磊 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第3期41-47,53,共8页

气-液旋流分离器内部流场复杂,结构尺寸等因素对其分离效率影响较大。针对排气管直径、插入深度、偏置角度、偏置距离以及增设底流口防返混锥5个结构因素进行正交试验设计,利用Fluent软件对16组有代表性的水平组合模型进行数值模拟,用... 气-液旋流分离器内部流场复杂,结构尺寸等因素对其分离效率影响较大。针对排气管直径、插入深度、偏置角度、偏置距离以及增设底流口防返混锥5个结构因素进行正交试验设计,利用Fluent软件对16组有代表性的水平组合模型进行数值模拟,用极差法找出各因素优化水平组合以及各因素对分离效率和压降的主次影响顺序,最后通过综合平衡法找到最优组合,并分析了优选结构下液滴粒径和入口速度对分离效率的影响。 展开更多

关键词 气-液旋流分离器 分离效率 压降 正交试验 排气管 结构优化

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管柱式气-液分离器溢流压力降计算模型 被引量：2

5

作者 王亚安 陈建义 +3 位作者 叶松 岳题 杨洋 韩明珊 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期88-99,共12页

溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)分离性能的重要指标,目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降,笔者基于压力降沿程分布理论,结合实验观测数据,综合考虑分离器结构参数、气-... 溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)分离性能的重要指标,目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降,笔者基于压力降沿程分布理论,结合实验观测数据,综合考虑分离器结构参数、气-液相操作参数及物性参数,建立了GLCC溢流压力降的半理论-半经验模型。该模型首次将GLCC溢流压力降分为3部分,即入口(Ⅰ区)损失、筒体(Ⅱ区)损失及出口(Ⅲ区)损失;并且在筒体损失的计算中,考虑了不同气、液相流型的分布及液滴携带因素对压力降的影响。该模型既可用于计算气-液两相溢流压力降,也可计算单气相溢流压力降。将该模型计算值与实验测量值进行对比,其相对误差在25%以内,说明该模型精度较高,建模方法可行。 展开更多

关键词 管柱式气-液分离器(GLCC) 气-液两相流 压力降 模型

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微孔材料对气携式液-液水力旋流器性能的影响 被引量：8

6

作者 赵立新 蒋明虎 刘书孟 《石油机械》 北大核心 2006年第10期5-7,2,共3页

在常规脱油型水力旋流器的基础上，通过结构设计制成气携式液．液水力旋流器，旨在提高其除油效率。介绍了气携式液-液旋流分离的基本原理、样机结构及实验工艺流程，该旋流器的部分旋流体由微孔材料制成。研究了微孔材料对水力旋流器... 在常规脱油型水力旋流器的基础上，通过结构设计制成气携式液．液水力旋流器，旨在提高其除油效率。介绍了气携式液-液旋流分离的基本原理、样机结构及实验工艺流程，该旋流器的部分旋流体由微孔材料制成。研究了微孔材料对水力旋流器分离性能的影响，如微孔直径、微孔材料安装位置等。试验研究显示，20～40μm孔径的微孔材料可获得最佳旋流分离效果，小锥段微孔注气的效果最佳。对微孔材料的SEM分析表明，试验1个多月后微孔未发生堵塞现象。 展开更多

关键词 微孔材料 液-液水力旋流器 水处理 气携式 分离性能

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液-固(气)旋流器分离性能分析及环保工程应用 被引量：1

7

作者 张作萍 陈海 +4 位作者 郭金基 张开成 姚云 李航飞 贺炜 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期41-46,共6页

阐述环保工程和化学工业中的广泛使用的液-固(气)旋流分离器结构特性,并分析液-固(气)旋流分离器的流场结构,观察旋流器的流线和流动现象。根据实验数据,采用圆柱室内二维轴对称涡流模型,计算涡室内准自由涡区压力分布,得准自由涡区的... 阐述环保工程和化学工业中的广泛使用的液-固(气)旋流分离器结构特性,并分析液-固(气)旋流分离器的流场结构,观察旋流器的流线和流动现象。根据实验数据,采用圆柱室内二维轴对称涡流模型,计算涡室内准自由涡区压力分布,得准自由涡区的速度函数;按旋流器液-固(气)流体运动规律,计算分离的颗粒直径和分离效率。通过实验方法揭示液-固(气)旋流器流体运动的规律,最后给出废气治理工程的实例,并讨论其在环境保护领域中的应用前景。 展开更多

关键词 液-固(气)旋流 分离器 速度 流线 压力 分离粒径

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液-固(气)旋流器流场压力和分离粒径的计算及应用 被引量：1

8

作者 张作萍 谢旭时 +3 位作者 王忠 郭金基 陈海 叶权棣 《机床与液压》 北大核心 2008年第6期76-78,42,共4页

阐述了液-固(气)旋流分离器的作用机理,采用圆柱室内二维轴对称涡流模型,计算涡室内准自由涡区压力分布;按旋流器液-固(气)流体运动规律,导出分离最小粒径ds,近似计算固体微粒旋动到壁面的圈数。最后给出环保工程应用实例。

关键词 液-固(气)旋流 分离器 压力 分离粒径

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单点注气液-液旋流器分离效率的实验研究 被引量：1

9

作者 赵立新 蒋明虎 刘书孟 《石油机械》 北大核心 2006年第8期4-6,85,共3页

针对油田后期开发中遇到的污水处理难度大等实际问题,实验研究了气携式液液水力旋流器,由于气泡与油滴结合后形成油气复合体,从而有利于部分油滴向旋流器中心处运移,但气体对旋流器内的流场同时也会产生一定的影响。通过旋流器入口注气... 针对油田后期开发中遇到的污水处理难度大等实际问题,实验研究了气携式液液水力旋流器,由于气泡与油滴结合后形成油气复合体,从而有利于部分油滴向旋流器中心处运移,但气体对旋流器内的流场同时也会产生一定的影响。通过旋流器入口注气和锥段不同位置的单点注气实验,发现气携式液液水力旋流器的分离效率有较为明显的提高,同时,与常规的液液水力旋流器相比,对流场的稳定性要求更高,分流比和溢流口直径均较大,对操作参数的控制应更加严格。 展开更多

关键词 气携式液-液水力旋流器 分离效率 实验研究

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多管直流式旋流分离器的性能实验与结构优化 被引量：7

10

作者 刘帅 王建军 +1 位作者 郭颖 刘永飞 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1042-1053,共12页

为研究多管直流式旋流分离器的气液分离性能,对其在具有不同结构参数的导向叶片下进行了实验研究,考察了导向叶片类型、叶片出口角度和叶片数对压降和气液分离效率的影响。此外,对2种类型的导向叶片分离性能进行了对比分析。最后,在优... 为研究多管直流式旋流分离器的气液分离性能,对其在具有不同结构参数的导向叶片下进行了实验研究,考察了导向叶片类型、叶片出口角度和叶片数对压降和气液分离效率的影响。此外,对2种类型的导向叶片分离性能进行了对比分析。最后,在优选的导向叶片基础上探究了进气室抽气对分离效率的影响。实验结果表明:相对于叶片数,叶片出口角是影响分离器阻力特性的主要因素;在达到临界浓度之前,入口流量越大、叶片出口角越小,分离效率随浓度的增加而增大;侧缝抽气在低含液浓度区域对不同类型的导向叶片分离效率均有利;利用不同结构参数和侧缝抽气之间的组合方式,得出基于入口流量和气体含液浓度的导向叶片选型图。 展开更多

关键词 离心分离 气液两相流 直流式旋流分离器 选型

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SFS-GLCC分离器结构设计及优化 被引量：6

11

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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