直通导叶式旋流管的研究现状及发展趋势

在查阅、梳理和分析国内外资料的基础上,对直通导叶式旋流管的研究情况和应用现状进行了综述,并结合作者自己的观点提出了今后旋流管的研究重点和发展趋势.

轴流导叶式旋流管特性分析

轴流导叶式旋流管是一种新型的旋流分离装置,其结构简单,阻力损失小,适用范围广。采用CFX数值模拟对旋流管内部的流动特性及不同旋流数对旋流管分离性能的影响进行了研究。研究表明,径向流速是影响分离效率的重要因素,旋流管的径向流速峰值会随旋流数的增加而降低,液体携带量亦降低。当旋流数S从0增加到5时,可以通过比较液滴的运动轨迹来评价旋流管的分离性能:当S=0时,所有的液滴都会被夹带;S=1时,大约15%的液滴会被夹带;S=5时,没有液滴被夹带;相同尺寸的旋流管当旋流数增加时,液体携带量会显著减少。

导叶式水力旋流器流场分布与分离效率研究

为了研究油滴在流场内发生聚集和破碎的现象,采用CFD技术对油田现场使用的导叶式液-液旋流器进行数值模拟分析,并采用DPM模型追踪油滴在旋流管中的运动轨迹,探究油水两相分离过程。研究结果表明:随着压差比从1.5增大到2.0,旋流器的分离效率从34.12%提高到42.94%,但处理量从753.14 m^3/h下降至656.61 m^3/h,溢流比也从7.10上升到9.18;油滴破碎与流场中湍流强度有关,湍流强度越大的位置,直径大的油滴越容易破碎成小的油滴,影响油水分离效果;导叶式旋流器内从导叶流道出口处到小锥段湍流强度大于1,这些部位容易发生油滴破碎。所得结果可为水力旋流器的选型、现场调试及设计提供参考。