导流片型旋流场内油滴聚并影响因素研究

发布时间：2020-12-14 06:13

　　导流片型旋流器具有体积小、重量轻和效率高等优点,适用于井下以及海上平台等空间有限的场所。该文通过实验和数值模拟研究了导流片型旋流场中流量、油水界面张力、油相含率、油相黏度及油相粒度等因素对于离散相油滴聚并的影响。研究结果表明:随着流量增加,油滴聚并效果先增加后下降,当流量介于14 m³/h-16 m³/h之间时,可以使油滴聚并达到最佳的效果;提高油相含率能够增加大油滴的比例,同时也增加了小油滴的数量,因此在进行油水分离时排出的水相中会残留较多的油相;提高入口油相粒度和降低油相黏度,可以促进油滴的聚并;增大油水界面张力可以减小油滴破碎的概率,提高油水分离效率。这些研究结果对于导流片型旋流器的设计能起到一定的指导作用。 

【文章来源】：水动力学研究与进展(A辑). 2020年04期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

(网上彩图)导流片结构图及照片

计算方法采用非定常与压力基，压力-速度耦合使用SIMPLE法，动量方程使用一阶迎风格式，瞬态项采用一阶隐形格式。根据实验中用的旋流器构建三维模型并划分网格，模型整体网格数为180万，模型及导流片网格如图2所示。2 实验系统及测试流程

为后续分析离散相液滴的运动规律，首先通过数值模拟对导流片形成的旋流场特征进行研究。图6为入口混合流量为18.7 m3/h和油相含率为1%时，测试管道内横截面压力和含率分布图。可以明显看出，在导流片前后的位置压力出现突变，与给出的压力云图相符合。此外，从油相体积分数在横截面上的分布图可以看出，经过导流片之后，由于旋流场形成离心力的作用，离散相油滴向管道中心处聚集形成油核。同时，在距离入口400 mm、600 mm、1 000 mm和1 400 mm处取截面油相含率分布，可以看出随着轴向距离的增加，中心处的含油率呈现为先增大后减小的规律。图4 实验测试中旋流器结构参数


本文编号：2915968