聚结构件形式对管式油水分离器油出口含油率的影响

为了对比不同结构形式聚结构件对管式油水分离器油出口含油率的影响规律,为工程设计选型提供技术支持,通过CFD方法分析了正V形斜板、倒V形斜板、传统斜板和蛇形背向折板4种不同聚结构件作用下的浓度场和油出口含油率,并探究了正V形聚结构件在单一条件下的最适宜结构参数。结果表明,在所研究的流速(0.05~0.35 m·s^(-1))内,4种聚结构件中正V形构件具有最好的油出口含油率,蛇形背向折板与倒V形斜板位列第2、3位,传统斜板最低;随着进口流速的增大,4种聚结构件油出口含油率均相应降低,其中传统斜板下降速度最快,正V形斜板与蛇形背向折板下降最慢,相差不大,而倒V形斜板下降速度居中;利用控制变量法确定了正V形构件与壁面间距C=10 mm、水平夹角θ=60°时油出口含油率最高。

反射式入流构件对重力油水分离器流动均匀性的影响及结构优化

为探究反射式入流构件结构参数及安装方式对重力油水分离器流动均匀性的影响规律并确定优化结构参数,通过Fluent软件对油水分离器进行模拟研究。结果表明,流速平均均匀度N与入流构件射流距离d、入流角度θ和入流口垂直位置h均呈先增大后减小的规律,分别在d=0.075D、θ=90°、h=0.25D处N取得极大值,且下装方式的流场均匀性好于上装方式;随着入流雷诺数(Re_(i))的增大,分离器流场均匀性逐渐变差;下装反射式入流构件的流场均匀性优于下管箱式入流构件;单参数下入流构件的最优值与响应面分析法优化结果相差不大,优化结构参数分别为h=0.25D,d=0.07D,θ=90°。

入流含油率及油相物性对紧凑型重力分离器内分界层高度影响的数值研究

运用CFD方法对不同入流含油率、动力黏度以及油滴粒径下的紧凑型油水分离器进行研究,以得到油水分界层高度的变化规律,为工业生产提供技术支持。结果表明,随着入流含油率的增加,分界层高度逐渐变大,当入流含油率达到20%时,分界层高度趋于稳定。通过改变油相粒径及油相动力黏度发现,随着两者的增加,分界层高度逐渐减小,分离器上方的油相区域增大,有利于油水分离过程的进行。在入流含油率及油相物性一定的情况下,分界层高度与流动长度(x/D)的呈反比关系,表明分界层高度与分离效率之间存在必然联系。

流速比对管内中心多孔射流与旋流混合的影响

提出了一种具有中心多孔射流的旋流式静态混合装置,为了探究流速比R对其混合性能的影响规律,采用Fluent多相流模型对湍流状态下液液两相的浓度分布进行研究。结果表明:在各流速比(R=12—38)下,分离强度及其变化速度均随着轴向距离的增大而减小;在混合器同一横截面内分离强度随着流速比的增大而降低,且降低的幅度亦相应减小;经过4个混合单元后,流体已基本达到完全混合,混合效果随流速比的增加而提高,但相差程度较小(≤0.35%);R=33时是较为理想的工程参数,之后增大流速比对混合效果的影响很小;分离强度在前2个混合单元下降迅速,而在后2个混合单元下降缓慢,说明流体在达到一定混合效果后,后面的混合单元主要起维持混合作用。

管内中心多股射流轴向间距对传热性能影响的模拟研究

提出了一种沿轴向等间隔排布的由中心射向管壁的多股射流管式反应器,利用数值模拟方法研究了射流轴向间距(l)对反应器内传热性能的影响。实验结果表明,圆形管道内中心多股射流能够显著提高Nu和综合传热性能评价因子(PEC);射流分布区域恒温壁面局部Nu沿流向呈波状分布,极大值位置与射流管分布位置基本对应;周向局部Nu的波峰(极大值)均位于射流管所处的方位,l和流速比影响极值大小。在射流管总数不变的情况下,增加射流管l会提高反应器芯管长度范围平均Nu,但射流管区域范围的平均Nu会有所下降。