检索结果-内蒙古大学图书馆

石油学报 2018年第2期39卷 223-231页

作者：徐保蕊蒋明虎赵立新王月文张晓光邓鑫东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室中国石油天然气管道工程有限公司

设计了一种新的螺旋分离器,采用CFD数值模拟技术对螺旋分离器的入口管段、螺旋分离段及出口管段内流体流动速度场及压力损失分布特性进行了分析,结合PIV流场测试试验对分离器的入口管段和出口管段内流体流动速度场进行了测量和对比分析... 详细信息

设计了一种新的螺旋分离器,采用CFD数值模拟技术对螺旋分离器的入口管段、螺旋分离段及出口管段内流体流动速度场及压力损失分布特性进行了分析,结合PIV流场测试试验对分离器的入口管段和出口管段内流体流动速度场进行了测量和对比分析。介绍了螺旋分离器油水分离的工作原理、结构参数及PIV实验流程。结果表明:该螺旋分离器螺旋导流效果明显,在螺旋分离段及出口管段内具有持续时间长、离心分离强的螺旋流分离流场;流体流过螺旋分离段后,在出口管段内可形成稳定的螺旋流场;通过对比分离器内入口管段及出口管段PIV试验速度测量值与数值模拟值,结果吻合良好,验证了模拟结果的可靠性;通过分离器的压力损耗分析,指出了螺旋分离器的主要压力损耗位置,设计工况下的分离器最大压力损耗不超过90kPa。

关键词：螺旋分离器 PIV试验数值模拟螺旋流 RSM模型速度分布压力损耗

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螺旋分离器单相流动的数值模拟与实验

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大庆石油学院学报 2011年第2期35卷 68-72,119-120页

作者：郑焕军孟玲莉韩洪升大庆油田有限责任公司第六采油厂黑龙江大庆163114 大庆油田有限责任公司第一采油厂黑龙江大庆163001 东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318

利用PHOENICS数值模拟软件与PIV实验技术结合方法,分析不同质量浓度、流量、工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布和涡量分布.结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度远大于轴向速度、径向速度,但径向速度很小,一般可以忽... 详细信息

利用PHOENICS数值模拟软件与PIV实验技术结合方法,分析不同质量浓度、流量、工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布和涡量分布.结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度远大于轴向速度、径向速度,但径向速度很小,一般可以忽略;随着流量、聚合物质量浓度的增加,压力下降速度也增大;在螺旋分离器内部压力呈阶梯状下降,且压力变化并不均匀,靠近螺旋入口端的压力变化小于靠近螺旋出口端的;涡旋并没有在整个螺旋叶片间的旋转流道内产生,只是产生在贴近叶片上壁和下壁处,即在近壁处更易产生涡旋.该结果可为螺旋分离器内部螺旋流流场的研究提供借鉴.

关键词：螺旋分离器螺旋流 PHOENICS PIV 幂律流体

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基于油滴粒度测量的螺旋分离器CFD模拟与验证

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化学工程 2022年第5期50卷 57-62页

作者：张晓光赵立新徐保蕊宋民航刘洋孟祥丽东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室黑龙江大庆163318 中国科学院过程工程研究所北京100190 四川交通职业技术学院机电工程系四川成都611130

针对一种叶片导流式螺旋分离器结构特点,设计一种模拟螺旋分离器螺旋流场中流体转速对油滴粒度分布影响的测量实验,并通过马尔文激光粒度仪实验仪器对油水混合液中的分散相粒度及其分布进行测量。研究获得油相体积分数2%情况下,各转速... 详细信息

针对一种叶片导流式螺旋分离器结构特点,设计一种模拟螺旋分离器螺旋流场中流体转速对油滴粒度分布影响的测量实验,并通过马尔文激光粒度仪实验仪器对油水混合液中的分散相粒度及其分布进行测量。研究获得油相体积分数2%情况下,各转速状态下油滴粒径典型频率分布规律,揭示了平均粒径与流体转速近似成幂指数关系。通过基于测量粒度分布开展的CFD数值模拟与实验测得的分离效率数据对比,二者基本一致,表明了该方法在特定转速下的粒度分布可有效用于开展CFD数值模拟计算。研究对于进一步开展螺旋分离器结构、操作等参数优化及油水两相流场分析等数值模拟及分析提供参考。

关键词：螺旋分离器油滴粒度流体转速油水分离

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井下螺旋分离器内气液两相流场的数值模拟

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油气田地面工程 2010年第4期29卷 18-20页

作者：闵敏王鹏贾京坤王汉潇胜利油田油气集输总厂西安石油大学中国石油大学(北京) 西南石油大学

根据井下螺旋分离器中气液流场的分散、流动状态以及力学特征,选取颗粒轨道模型作为气液两相流计算模型,运用流体力学软件FLUENT对不同螺旋结构下的气液两相流场进行数值模拟及可视化处理与分析。结果表明,分离器螺旋圈数越多,颗粒越易... 详细信息

根据井下螺旋分离器中气液流场的分散、流动状态以及力学特征,选取颗粒轨道模型作为气液两相流计算模型,运用流体力学软件FLUENT对不同螺旋结构下的气液两相流场进行数值模拟及可视化处理与分析。结果表明,分离器螺旋圈数越多,颗粒越易分离;螺旋结构相同时,颗粒直径越大越易分离,并确定了螺旋分离器的最佳螺旋结构。

关键词：螺旋分离器气液两相数值模拟颗粒相

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井下气液螺旋分离器数值模拟及结构优化

井下气液螺旋分离器数值模拟及结构优化

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作者：谷庆西南石油大学

学位级别：硕士

随着我国气田开采的深入,气田中的含水率逐渐提高。在我国某些气田已经进入高含水开采的阶段,导致气水分离的问题越来越严重。目前气井排水采气过程大多为将井筒内的积液开采至地面,在地面对气液进行分离,再将分离的液体汇聚起来经泵加... 详细信息

随着我国气田开采的深入,气田中的含水率逐渐提高。在我国某些气田已经进入高含水开采的阶段,导致气水分离的问题越来越严重。目前气井排水采气过程大多为将井筒内的积液开采至地面,在地面对气液进行分离,再将分离的液体汇聚起来经泵加压后注入地层,这种模式虽然能有效解决气井积液问题,但是需要复杂的地面气液分离回注系统,不仅提高了设备成本,造成地面空间的浪费,而且加大了举升,水中的矿物盐还会腐蚀油管以及相关器件。本论文提出了一种采用螺旋分离器在气井井下对气液进行分离的技术,将分离出的水直接回注到地层。作为气井开采中至关重要的设备,井下气液螺旋分离器的优劣对天然气的开采具有重大影响,因此提升井下气液螺旋分离器的研究设计水平,提高螺旋分离器的分离效率以及螺旋叶片的过载能力,对国内外气井的开采具有重要意义。本文以一种井下气液螺旋分离器作为研究对象,并对其进行了 CFD数值模拟以及结构优化,具体的内容和相关的研究成果主要分为以下几个方面。(1)本文以一种井下气液螺旋分离器作为研究对象,并运用CFD软件对螺旋分离器内连续相气体流场以及气液两相流流场进行数值仿真模拟,研究了井下气液螺旋分离器螺旋结构参数与螺旋分离器压力损失、内部流场以及分离效率之间的联系。依据数值模拟结果,并综合制作成本、能量损耗以及分离效率等多方面因素,优化设计出最佳螺旋结构:螺距等于60mm,螺旋圈数等于12圈。(2)文中通过优化螺旋分离器结构从而增加紊流效应,以此提高同性粒子液滴颗粒发生碰撞聚合的可能性,从这个角度设计出一款椭圆气液螺旋分离器。应用CFD技术对其气液两相流分离过程进行数值模拟,依据数值模拟结果优化设计出最佳椭圆外管短轴长度,结果表明:当椭圆短轴长度为60mm时,分离效率最高,分离粒径为10μm的液滴颗粒分离效率在94%以上。(3)基于ANSYS/CFD软件,采用流固耦合数值分析方法对井下气液螺旋分离器在不同入口流体流速的情况下进行数值仿真模拟,得出入口流体流速与螺旋叶片塑性变形之间的关系,以及入口流体流速与流体对螺旋叶片冲击力之间的关系,并通过数值分析的手段给出入口流体流速与流体对螺旋叶片冲击力二者之间的数学函数关系式。(4)针对井下气液螺旋分离器螺旋叶片过载能力不足的问题,设计一款双螺旋叶片电磁分离器,目的是让螺旋叶片的过载能力随着气液流速的改变而动态变化,以此来提高井下气液螺旋分离器螺旋叶片的过载能力,从而提高其分离效率;本文介绍其工作原理,应用CFD/ANSYS技术数值模拟得出设计优化后的螺旋叶片的变形情况。结果表明:当流体入口流速为30m/s时,相较于设计前的螺旋叶片,最大变形量从2.98mm下降到0.018mm,变形有着明显的降低。

关键词：螺旋分离器分离效率碰撞聚合流固耦合过载能力

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井下气液螺旋分离器的设计研究及应用

井下气液螺旋分离器的设计研究及应用

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作者：王庆伟东北石油大学

学位级别：硕士

在大庆外围部分区块,由于采用注二氧化碳驱油的方法采油,使得油井的气液比较高,对油井生产的影响日益明显,气体影响是抽油泵泵效降低的主要原因。有效的措施是采用井下气液分离器使流体在进泵前实现气液分离,减少进泵流体中的气体含量... 详细信息

在大庆外围部分区块,由于采用注二氧化碳驱油的方法采油,使得油井的气液比较高,对油井生产的影响日益明显,气体影响是抽油泵泵效降低的主要原因。有效的措施是采用井下气液分离器使流体在进泵前实现气液分离,减少进泵流体中的气体含量。因此,深入开展井下气液分离器分气效率的研究,对提高抽油系统的管理水平、提高抽油井泵效、改进气液分离器的结构设计等方面具有重要意义。本论文针对井下气液分离器分气机理及分气效率开展研究,分析了不同气液分离器的工作原理及结构,并应用气液两相流动的基本理论,结合常规气液分离器工艺方法,确定采用螺旋分离器进行井下气液分离的合理性。对螺旋分离器从水力设计计算和室内实验两方面进行研究,并在此基础上提出了优选方案。螺旋型气液分离器的主要结构参数有螺旋片间距、螺旋片内径和外径、有效分离长度等,如何将上述参数与配套装置进行优化组合以达到气液分离的最佳脱气效率,是本文主要的研究目标。本文完成了对螺旋分离器的水力学分析,并结合现场实际,建立气液两相流体螺旋流型的数学模型,设计编制了井下气液分离生产系统计算软件。并在东北石油大学特种实验室内设计和组建了一套模拟井下气液分离的实验装置,通过室内实验的方法,对气液分离器的使用条件、分离效果进行了研究,并依据相关理论和实验对分离装置进行了优选,取得了很好的实验效果。在大庆油田采油三厂进行了现场试验,在北4-4-丙53井采用螺旋分离器之后泵效提高了14.3个百分点;在北2-4-036井泵效提高了8.7个百分点。井下气液螺旋分离工艺系统的理论研究及室内、现场试验结果表明,应用螺旋分离器进行井下气液分离是可行的,在井下气液分离应用效果良好,对于解决含气油井产能低的问题见效显著,工作性能稳定,系统运行可靠,也为气液螺旋分离器的油田应用提供了依据。

关键词：气泡螺旋分离器抽油泵气液比泵效

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螺旋分离器内的压力数值模拟

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工业控制计算机 2018年第12期31卷 6-7页

作者：周创创周晓君郭华张开宏上海大学机电工程与自动化学院上海200072 上海电子信息职业技术学院上海201411

螺旋分离器对提高电动潜油泵的工作效率具有重要作用,通过数值模拟的方法对螺旋分离器内两相流的压力损失情况展开了研究。通过研究发现,螺旋分离器内的压力损失随着螺旋圈数的增加,压力损失也增加。同时,在气液比一定的条件下,压力损... 详细信息

螺旋分离器对提高电动潜油泵的工作效率具有重要作用,通过数值模拟的方法对螺旋分离器内两相流的压力损失情况展开了研究。通过研究发现,螺旋分离器内的压力损失随着螺旋圈数的增加,压力损失也增加。同时,在气液比一定的条件下,压力损失随着的入口流量的增加呈现抛物线的上升趋势。

关键词：压力损失两相流螺旋分离器数值模拟

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螺旋分离器的应用

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化肥设计 2006年第1期44卷 32-33页

作者：王志雅上海焦化设计院上海200241

1螺旋分离器的首次开发应用在气液或气固分离操作中,由于离心加速度远大于重力加速度,因此,高效分离器的设计通常利用离心沉降原理.研制或改进离心分离器最基本的目标是既能提高分离效率又能降低阻力(能耗).在对经典的旋风分离器进行研... 详细信息

1螺旋分离器的首次开发应用在气液或气固分离操作中,由于离心加速度远大于重力加速度,因此,高效分离器的设计通常利用离心沉降原理.研制或改进离心分离器最基本的目标是既能提高分离效率又能降低阻力(能耗).在对经典的旋风分离器进行研究和改进的基础上,笔者设想将连续的螺旋板设置于分离器圆筒内,形成螺旋通道的连续导向作用,以起到提高分离效率和降低阻力的双重作用.

关键词：螺旋分离器应用离心加速度降低阻力分离效率重力加速度离心分离器旋风分离器分离操作沉降原理

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螺旋分离器单相流动的数值模拟

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自动化技术与应用 2011年第6期30卷 67-70,82页

作者：杨昕谅孟玲莉韩洪升东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司第一采油厂黑龙江大庆163114 东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318

利用PHOENICS数值模拟软件,分析不同质量浓度、不同流量、不同工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布。结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度占速度优势;随着流量、聚合物浓度的增加,压力下降速度也增大;在螺旋分离器内... 详细信息

利用PHOENICS数值模拟软件,分析不同质量浓度、不同流量、不同工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布。结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度占速度优势;随着流量、聚合物浓度的增加,压力下降速度也增大;在螺旋分离器内部压力变化并不均匀。该结果可为分离器内部的螺旋流动的进一步研究与应用提供参考。

关键词：螺旋分离器螺旋流 PHOENICS 幂律流体

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螺旋分离器的设计计算

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化工设备与管道 2005年第3期42卷 11-15页

作者：王志雅上海焦化设计院上海200241

依据经典流体力学理论,对螺旋分离器内气体流动性状和颗粒分离过程进行分析,推导出设计螺旋分离器的系列公式,列举实例说明计算程序。

关键词：螺旋分离器设计方案计算方法离心沉降原理气液分离法流体力学

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