導(dǎo)流片型旋流器具有體積小、重量輕和效率高等優(yōu)點,適用于井下以及海上平臺等空間有限的場所。該文通過實驗和數(shù)值模擬研究了導(dǎo)流片型旋流場中流量、油水界面張力、油相含率、油相黏度及油相粒度等因素對于離散相油滴聚并的影響。研究結(jié)果表明:隨著流量增加,油滴聚并效果先增加后下降,當(dāng)流量介于14 m³/h-16 m³/h之間時,可以使油滴聚并達(dá)到最佳的效果;提高油相含率能夠增加大油滴的比例,同時也增加了小油滴的數(shù)量,因此在進(jìn)行油水分離時排出的水相中會殘留較多的油相;提高入口油相粒度和降低油相黏度,可以促進(jìn)油滴的聚并;增大油水界面張力可以減小油滴破碎的概率,提高油水分離效率。這些研究結(jié)果對于導(dǎo)流片型旋流器的設(shè)計能起到一定的指導(dǎo)作用。 

【文章來源】：水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

(網(wǎng)上彩圖)導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)圖及照片

計算方法采用非定常與壓力基，壓力-速度耦合使用SIMPLE法，動量方程使用一階迎風(fēng)格式，瞬態(tài)項采用一階隱形格式。根據(jù)實驗中用的旋流器構(gòu)建三維模型并劃分網(wǎng)格，模型整體網(wǎng)格數(shù)為180萬，模型及導(dǎo)流片網(wǎng)格如圖2所示。2 實驗系統(tǒng)及測試流程

為后續(xù)分析離散相液滴的運動規(guī)律，首先通過數(shù)值模擬對導(dǎo)流片形成的旋流場特征進(jìn)行研究。圖6為入口混合流量為18.7 m3/h和油相含率為1%時，測試管道內(nèi)橫截面壓力和含率分布圖�？梢悦黠@看出，在導(dǎo)流片前后的位置壓力出現(xiàn)突變，與給出的壓力云圖相符合。此外，從油相體積分?jǐn)?shù)在橫截面上的分布圖可以看出，經(jīng)過導(dǎo)流片之后，由于旋流場形成離心力的作用，離散相油滴向管道中心處聚集形成油核。同時，在距離入口400 mm、600 mm、1 000 mm和1 400 mm處取截面油相含率分布，可以看出隨著軸向距離的增加，中心處的含油率呈現(xiàn)為先增大后減小的規(guī)律。圖4 實驗測試中旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)


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