水平管内以叶轮起旋的螺旋流的数值模拟

发布时间：2017-08-25 11:27

  本文关键词：水平管内以叶轮起旋的螺旋流的数值模拟

  更多相关文章： 螺旋流 叶轮 RNG k-ε模型 数值模拟

【摘要】：采用RNG k-ε模型对水平管内以叶轮起旋的螺旋流的流动特性进行了数值模拟研究,通过试验验证了数学模型的准确性和可靠性。研究结果表明:叶片旋流器产生的旋流场,切向速度分布具有近似Rankine组合涡结构的特点,径向速度最大值达轴向速度的0.5倍。雷诺数对旋流强度影响较大,Re数越大,旋流强度越大,且旋流强度的衰减速率越小。强旋流使轴向逆压力梯度足够大而引发轴向回流,从而产生了中心回流区域;能够增加反应介质的滞留时间,提高气液两相的传质和传热效率,促进水合物浆体快速生成,保障管道安全输送。
【作者单位】： 常州大学江苏省油气储运技术重点实验室;常州大学;江苏大学;中石化南京工程公司;
【关键词】： 螺旋流 叶轮 RNG k-ε模型 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金项目(51574045)
【分类号】：TE53
【正文快照】： 1前言随着海底油气田的开发,远距离输送未经处理的含水油气成为经济高效开发海底油气田的关键。而海底恶劣的自然环境不仅使海底平台和水下设施面临严峻的考验,也使连接各个生产设施的海底管线面临挑战,其中,海底管道内天然气水合物的生成与堵塞一直是研究的热点[1]。为解决这

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 阳大清;周红桃;;绕管式换热器壳侧流场流动与传热的数值模拟研究[J];压力容器;2015年11期

2 赵文君;赵立新;徐保蕊;蒋明虎;;聚结—旋流分离装置流场特性的数值模拟分析研究[J];流体机械;2015年07期

3 王成;;螺旋流恒压泵结构设计改进及性能试验研究[J];流体机械;2014年12期

4 王树立;饶永超;周诗岽;李建敏;王淼;;水合物法天然气管道输送的实验研究[J];天然气工业;2014年11期

5 王树立;饶永超;韩永嘉;魏鸣姣;周诗岽;;螺旋流发生装置的对比分析研究[J];流体机械;2013年02期

6 王树立;饶永超;武玉宪;王小兵;;水平管内气液两相螺旋流实验研究[J];实验力学;2013年01期

7 王树立;饶永超;武玉宪;周诗岽;孙璐;;以纽带起旋的气液螺旋流实验研究[J];水动力学研究与进展A辑;2013年01期

8 刘晓敏;檀润华;刘银梅;;旋流分离的湍流涡动数学模型及数值模拟[J];流体机械;2006年10期

9 熊鳌魁,魏庆鼎;一类变截面管内轴对称螺旋流的衰减规律分析[J];应用数学和力学;2001年08期

10 熊鳌魁,魏庆鼎;一种强螺旋流现象的数值试验研究[J];空气动力学学报;2001年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘军;潘振;马贵阳;商丽艳;谭峰兆;;降低“固封”对甲烷水合物生成的影响[J];化工进展;2016年05期

2 饶永超;郑亚星;王树立;赵书华;魏鸣姣;杨敏官;周飞龙;;水平管内以叶轮起旋的螺旋流的数值模拟[J];流体机械;2016年04期

3 郑志皋;陶乐仁;黄理浩;;液氮喷雾流态化速冻机的稳定性研究[J];流体机械;2016年04期

4 赵宇;赵立新;徐保蕊;赵文君;马波;蒋明虎;;基于正交法的一体化二次分离旋流器结构参数优选[J];流体机械;2016年03期

5 李沐沅;凌祥;彭浩;曹正宇;;板式回转干燥机的颗粒流动传热特性研究[J];压力容器;2016年03期

6 戴源;饶永超;王树立;代文杰;常凯;;可降解性表面活性剂体系下水平管内气液两相螺旋流实验研究[J];实验力学;2016年01期

7 杨梦;杨亮;刘道平;谢育博;;气体水合物分解与生成技术应用研究进展[J];制冷学报;2016年02期

8 李传君;黄婉婉;李凯;韩彬;王志强;;液控智能转换接头的数值分析及优化设计[J];排灌机械工程学报;2016年01期

9 魏文倩;孙宝江;王粤;高永海;刘晓兰;;基于OLGA的深水混输管道及井筒水合物风险分析[J];油气储运;2016年04期

10 王占君;;天然气管道输送技术的研究与创新[J];化工管理;2015年33期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 袁惠新;李双双;付双成;黄津;;三相分离旋流器内流场及分离性能的研究[J];流体机械;2015年01期

2 冯永利;于开安;李保廷;;异构化原料分离塔的一塔两用改造设计[J];压力容器;2014年07期

3 张庆东;李玉星;王武昌;;化学添加剂对水合物生成和储气的影响[J];石油与天然气化工;2014年02期

4 魏一枝;邓洁红;王维茜;刘永红;;花色苷纯化分离及鉴定研究进展[J];包装与食品机械;2014年01期

5 周诗岽;余益松;王树立;张国忠;李泓;;管道流动体系下天然气水合物生成模型的研究进展[J];天然气工业;2014年02期

6 赵立新;宋民航;蒋明虎;李枫;张勇;;轴流式旋流分离器研究进展[J];化工机械;2014年01期

7 马维俊;周诗岽;王树立;李建敏;李工;徐小军;;离子液体BMIM-Cl对甲烷水合物生成抑制的实验研究[J];天然气化工(C1化学与化工);2013年06期

8 谈明高;崔建保;刘厚林;吴贤芳;徐欢;;太阳能水泵系统的研究现状与趋势[J];流体机械;2013年07期

9 张琦;;天然气水合物的生产储运技术及现状[J];石油与天然气化工;2013年03期

10 姚海元;李清平;程兵;余敏;;管道内水合物堵塞块移动速度计算模型的建立与分析[J];中国海上油气;2013年03期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 翟应虎,刘希圣;纯粘性流体环空螺旋流层流流场的理论分析[J];华东石油学院学报(自然科学版);1985年02期

2 关开程;“螺旋流流动规律”理论成果达国际先进水平[J];大庆石油学院学报;1989年01期

3 翟银平;王树立;;90°弯管管道螺旋流的数值模拟[J];常州大学学报(自然科学版);2011年02期

4 张海桥;崔海清;;幂律液体圆管螺旋流的解析解[J];石油学报;1990年01期

5 张景富，陈家琅，白新华;幂律液体螺旋流场中球形颗粒的最小不上升粒径[J];大庆石油学院学报;1994年04期

6 崔海清，，刘希圣;非牛顿流体偏心环形空间螺旋流的速度分布[J];石油学报;1996年02期

7 张海桥;钻井液偏心环空螺旋流的无限细分法[J];大庆石油学院学报;1991年02期

8 张海桥;宾汉液体和幂律液体偏心环空层流螺旋流的流量与压降计算[J];大庆石油学院学报;1992年01期

9 罗敏;王琳;郭帅;栾一秀;;偏心环空流体螺旋流的流动特性及界面力分布[J];大庆石油学院学报;2010年01期

10 石建新,刘希圣,丁岗;宾汉流体环空螺旋流层流流场的研究[J];石油大学学报(自然科学版);1989年03期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 薛百文;杨世春;杨胜强;;螺旋流的形成方式及各种起旋装置的对比分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集（二）[C];2004年

2 彭龙生;刘春晶;卢准炜;张羽;;水平管螺旋流中的固粒迹线[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年

3 王树立;饶永超;武玉宪;周诗岽;孙璐;;以纽带起旋的气液螺旋流实验研究[A];第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会文集（上册）[C];2012年

4 邹裔;;一种多约束面螺旋流道的电火花加工[A];陕西省机械工程学会电加工分会第七届学术年会论文集[C];2000年

5 邹裔;;一种多约束面螺旋流道的电火花加工[A];中国电子学会生产技术分会电加工专业委员会第六届学术年会论文集[C];2000年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王翠华;三角形螺旋流道内流体流动与强化传热研究[D];天津大学;2014年

2 王小兵;基于PIV的石油工程中螺旋流动研究[D];东北石油大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张峰;单车在不同起旋条高度下运移时平直管段的水力特性研究[D];太原理工大学;2013年

2 王晓飞;管内螺旋流的实验研究与分析[D];武汉理工大学;2004年

3 张红霞;局部起旋式圆管螺旋流三维湍流的试验研究及数值模拟[D];太原理工大学;2004年

4 容琼;一种螺旋流发生器的数值试验研究[D];武汉理工大学;2007年

5 黄兆玮;直管内流体—颗粒螺旋流动的三维数值分析[D];西安理工大学;2004年

6 郭永辉;管内流体脉动及螺旋流对流换热的数值模拟[D];重庆大学;2006年

7 秦金霞;基于超疏水膜的螺旋流油水分离器设计[D];西南石油大学;2013年

8 王春光;圆管中螺旋流数值模拟及二维PIV实验研究[D];大庆石油学院;2009年

9 张香红;气—固两相螺旋流光整加工技术的理论分析与数值模拟研究[D];太原理工大学;2007年

10 姚洪英;环空中螺旋流数值模拟及PIV实验研究[D];大庆石油学院;2009年

本文编号：736669