导流条安放角对气固两相螺旋流动特性的影响

发布时间：2022-01-06 21:30

　　为了保证天然气的安全输送,对以导流条全程起旋的水平管中气固两相螺旋流动进行数值模拟研究。采用DPM模型和RNG k-ε模型对流体流场进行流-固耦合计算,研究不同导流条安放角对水平管内不同横截面流动特性的影响,并引入管道旋流效能评价参数ξ来表征单位长度上压降产生的旋流数大小,优选出最佳安放角。研究结果表明:导流条安放角越大,切向速度越大,轴向速度越小,湍动能越强,压降越大,导流条安放角20°的管道温度梯度变化较快,传热效率最高;在计算工况范围内整管段内颗粒不会在管底沉积,安放角25°的管道导流条附近颗粒浓度极大值区域最大;安放角在10°～25°范围内每增加5°,参数ξ增加0.12,并在安放角25°时达到极值;当安放角大于25°时,参数ξ开始减小,因此选取25°为最佳安放角。研究结果可为螺旋管流安全输送天然气水合物提供理论依据和技术指导。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(04)北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

网格划分

采用SolidWorks软件建立了不同规格导流条与管道组合的几何模型,如图2所示。水平管道直径D=0.03 m,长L=2 m,从入口处开始加装导流条。采用ICEM-CFD软件对三维几何模型进行网格划分,全管采用非结构性网格,网格划分如图3所示。图2 导流条几何模型

导流条几何模型

【参考文献】：
期刊论文
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[3]咪唑离子液体抑制甲烷水合物生成实验研究[J]. 李建敏,王树立,饶永超,周诗岽,马维俊,王淼.  科学技术与工程. 2014(21)
[4]以纽带起旋的气液螺旋流实验研究[J]. 王树立,饶永超,武玉宪,周诗岽,孙璐.  水动力学研究与进展A辑. 2013(01)
[5]管内含螺旋纽带诱导的螺旋涡特性[J]. 刘雯,骆政园,白博峰.  化工学报. 2011(11)
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博士论文
[1]水平轴圆管螺旋流水力特性及固粒悬浮机理试验研究[D]. 孙西欢.西安理工大学 2000

硕士论文
[1]导流条安放角对筒装料管道水力输送特性影响的试验研究[D]. 路明.太原理工大学 2007



本文编号：3573203