發(fā)布時(shí)間：2022-12-04 09:03

　　柱狀氣液旋流分離器（GLCC）作為一種新型的氣液分離器,與傳統(tǒng)分離器相比,具有分離效率高、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中,常會出現(xiàn)氣液兩相互相夾帶的現(xiàn)象,影響分離性能。本文通過數(shù)值模擬,對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的柱狀氣液旋流分離器進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究。根據(jù)某文獻(xiàn)數(shù)據(jù)建立GLCC幾何模型,劃分六面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,分析流體速度分布隨網(wǎng)格數(shù)的變化,確定采用25萬網(wǎng)格進(jìn)行數(shù)值模擬,切向速度和軸向速度分布符合旋流分離器中組合渦的特點(diǎn),將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比,最小誤差為9.1%,最大誤差為13.0%,證明數(shù)值模擬方法是合理的。分別對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)GLCC以及底部增設(shè)圓錐和圓錐臺的改進(jìn)結(jié)構(gòu)GLCC進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)構(gòu)改進(jìn)后,分離效率由70.2%分別提高至72.4%和74.1%,壓降由0.0212 MPa分別降低至0.0205 MPa和0.0206 MPa。采用正交試驗(yàn)的方法研究溢流口直徑、底流口直徑、入口高度、圓錐臺底面半徑、圓錐臺高度5個(gè)結(jié)構(gòu)因素對氣液分離效率和壓降的影響,根據(jù)正交結(jié)果的極差分析,確定各因素對于分離效率指標(biāo)的影響排序?yàn)橐缌骺谥睆健⒌琢骺谥睆�、圓錐臺高度、入口高度、圓錐臺底面半徑,對于壓降指標(biāo)的影響排序?yàn)?.. 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 GLCC機(jī)理模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 GLCC流場特性研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 柱狀氣液旋流分離器結(jié)構(gòu)
    2.1 入口管
        2.1.1 入口結(jié)構(gòu)形式
        2.1.2 入口傾角
        2.1.3 入口個(gè)數(shù)
        2.1.4 入口位置
        2.1.5 入口管直徑
        2.1.6 噴嘴結(jié)構(gòu)
    2.2 筒體
        2.2.1 筒體長度
        2.2.2 筒體直徑
    2.3 出口管
    2.4 本章小結(jié)
第3章 柱狀氣液旋流分離器數(shù)值模擬方法及驗(yàn)證
    3.1 數(shù)值模擬方法
        3.1.1 模型建立和網(wǎng)格劃分
        3.1.2 基本假設(shè)
        3.1.3 多相流模型
        3.1.4 湍流模型
        3.1.5 邊界條件設(shè)置
        3.1.6 求解設(shè)置
    3.2 數(shù)值模擬合理性驗(yàn)證
        3.2.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
        3.2.2 計(jì)算結(jié)果收斂判斷
        3.2.3 計(jì)算結(jié)果合理性驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 柱狀氣液旋流分離器結(jié)構(gòu)改進(jìn)
    4.1 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)柱狀氣液旋流分離器數(shù)值模擬
        4.1.1 數(shù)值模擬方法
        4.1.2 模擬結(jié)果分析
    4.2 結(jié)構(gòu)改進(jìn)及分離性能對比
        4.2.1 改進(jìn)結(jié)構(gòu)柱狀旋流分離器幾何模型及網(wǎng)格劃分
        4.2.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與新結(jié)構(gòu)分離性能對比
    4.3 多結(jié)構(gòu)因素的正交設(shè)計(jì)數(shù)值模擬
        4.3.1 正交試驗(yàn)基本概念
        4.3.2 正交試驗(yàn)?zāi)康?br>        4.3.3 設(shè)計(jì)正交表
        4.3.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 操作參數(shù)及物性參數(shù)對分離性能的影響
    5.1 入口流量
        5.1.1 入口流量對氣液分離效率的影響
        5.1.2 入口流量對壓降的影響
    5.2 入口含氣率
        5.2.1 入口含氣率對分離效率的影響
        5.2.2 入口含氣率對壓降的影響
    5.3 液相粘度
        5.3.1 液相粘度對分離效率的影響
        5.3.2 液相粘度對壓降的影響
    5.4 氣泡直徑
        5.4.1 氣泡直徑對分離效率的影響
        5.4.2 氣泡直徑對壓降的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]小長徑比組合立管的液塞耗散作用[J]. 王立滿,何利民,羅小明,王以斌.  化學(xué)工程. 2015(03)
[5]柱狀分離器結(jié)構(gòu)改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周云龍,倪志勇.  化工機(jī)械. 2014(05)
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[10]水力旋流器流場大渦模擬及其結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 郭雪巖,王斌杰,楊帆.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(08)

博士論文
[1]靜電旋風(fēng)分離器氣相流場的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張吉光.東華大學(xué) 2005

碩士論文
[1]一類七因素混合正交表的存在性[D]. 王亞娟.河南師范大學(xué) 2016
[2]利用CFD方法預(yù)測長喉頸文丘里濕氣流量測量模型[D]. 趙軼.天津大學(xué) 2012
[3]內(nèi)錐式柱狀氣液旋流分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D]. 尤佳麗.東北石油大學(xué) 2012
[4]油—?dú)狻喾蛛x旋流器流場特性研究[D]. 周俊鵬.東北石油大學(xué) 2011
[5]低滲油藏CO2近混相驅(qū)提高采收率機(jī)理研究[D]. 徐陽.中國石油大學(xué) 2011
[6]影響氣井分離效率的因素研究[D]. 岳行行.中國石油大學(xué) 2010



本文編號：3707976