检索结果-内蒙古大学图书馆

石油炼制与化工 2021年第3期52卷 21-23页

作者：贺娇王迪孙立强王江云魏耀东中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室过程流体过滤与分离技术北京重点实验室

为了控制催化裂化装置(FCCU)提升管内油气流率与催化裂化反应的深度,需要对提升管内剂油比进行实时检测和调节。针对FCCU提升管出口T型弯头结构,提出了一种基于T型弯头压降与颗粒质量流率关系进行提升管内剂油比的检测方法。该检测方法... 详细信息

为了控制催化裂化装置(FCCU)提升管内油气流率与催化裂化反应的深度,需要对提升管内剂油比进行实时检测和调节。针对FCCU提升管出口T型弯头结构,提出了一种基于T型弯头压降与颗粒质量流率关系进行提升管内剂油比的检测方法。该检测方法不改变提升管结构,直接利用T型弯头的阻力特性,测量过程安全简单;通过试验装置进行考察的结果表明,该检测方法具有可行性和测量数据的可信性。

关键词：催化裂化装置提升管 T型弯头剂油比颗粒流率

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突变流道内空泡脱落特性及空蚀损伤分析

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石油学报（石油加工） 2021年第4期37卷 815-823页

作者：王江云王壮侯琳倩王娟解凯中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 西安益翔航电科技有限公司陕西西安710065

针对一种特殊设计的空化室内空化演变过程进行数值模拟分析,利用流体汽化体积分数验证了雷诺应力湍流模型(RSM)、ZGB空化模型、增强壁面函数对于模拟空化过程的适用性,及其模拟结果与实验结果的吻合性;分析了流场分布特点和泡状空化下... 详细信息

针对一种特殊设计的空化室内空化演变过程进行数值模拟分析,利用流体汽化体积分数验证了雷诺应力湍流模型(RSM)、ZGB空化模型、增强壁面函数对于模拟空化过程的适用性,及其模拟结果与实验结果的吻合性;分析了流场分布特点和泡状空化下的空泡演变规律,并考察了壁面的空蚀损伤特性。结果表明,空化室内的空化演变是一个具有准周期性的非定常过程,且空化初生依附点与流道结构密切相关,皆为迎流流速最大处。不同空化初生依附位置产生空化过程的液相汽化体积分数相差较大,但其演变周期相近、规律一致,而空泡演化过程严重受流场影响和流道结构的制约。空泡的周期性演化使空泡破裂产生壁面剪切力同样呈现出周期特性变化,壁面空蚀损伤程度存在峰值,且与空泡群的脱落、融合、溃灭过程密切相关。

关键词：突变流道数值模拟空泡演变非定常脉动特性空蚀损伤

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热风混合器内部流场的数值模拟与结构改进

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过程工程学报 2020年第2期20卷 148-157页

作者：王娟李军高助威何星晨邹槊万加亿中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

对热风混合器进行了结构改进,采用标准k-ε模型对改进前后热风混合器内部的流场和温度场分布进行了数值模拟。结果表明,相比于传统结构,对称T型双热风入口结构的混合器内部流场分布对称性较好,气流均匀性提高,渐缩型出口设计改善了回流... 详细信息

对热风混合器进行了结构改进,采用标准k-ε模型对改进前后热风混合器内部的流场和温度场分布进行了数值模拟。结果表明,相比于传统结构,对称T型双热风入口结构的混合器内部流场分布对称性较好,气流均匀性提高,渐缩型出口设计改善了回流问题,加设分散挡板增强了换热效果。三方面的结构改进使混合器出口气流的温度均匀性有效改善,减小了能量消耗,提高了热混合效率。

关键词：热风混合器数值模拟对称T型双入口渐缩型出口挡板温度均匀

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开口扭曲片圆管强化传热与流动阻力特性模拟

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过程工程学报 2020年第5期20卷 510-520页

作者：王娟何星晨李军万加亿邹槊徐皓晗中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

在乙烯裂解管式加热炉的工业应用中,通过在炉管内加入扭曲片内构件,将管内流动由平推流转为旋转流,增大了切向速度的同时加强了流体对管壁的冲刷作用,达到强化传热的目的。在第二代扭曲片的基础上进行结构改进,采用RNG k-ε湍流模型模... 详细信息

在乙烯裂解管式加热炉的工业应用中,通过在炉管内加入扭曲片内构件,将管内流动由平推流转为旋转流,增大了切向速度的同时加强了流体对管壁的冲刷作用,达到强化传热的目的。在第二代扭曲片的基础上进行结构改进,采用RNG k-ε湍流模型模拟炉管内部的流动,对比分析了不同扭曲片结构管道内的纵向涡结构、阻力系数、努塞尔数、综合传热系数及速度矢量场与温度梯度场耦合协同情况。结果表明,沿管壁呈"狭缝"状开口的扭曲片结构增大了管内流动的旋流强度,降低了阻力损失;开口长度7 mm、宽度2 mm、间隔2 mm的扭曲片结构局部阻力系数是第一代的93.75%,比第二代增加了8.67%,但综合传热系数比第二代提高了1.56%,是光管的1.29倍,该结构提高了纵向涡的稳定性,强化了管道核心流体与管壁的动量、热量交换;而沿管道中心开口的扭曲片结构增大了局部阻力系数,造成局部损失增加。

关键词：扭曲片数值模拟开口结构纵向涡强化传热协同角

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压滤式水电解槽微通道内球凸-球凹结构绕流特性的模拟

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过程工程学报 2020年第3期20卷 294-301页

作者：王娟李军邹槊何星晨万加亿周宇中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

压滤式水电解槽是电解水制氢过程中的关键设备,电解槽极板通道内设有球凸-球凹结构,其内部的水流分布直接影响通道内的电解液分布及传热状况,从而影响电解设备的稳定性。为研究压滤式水电解槽极板通道内的流场特性,采用RNG k-ε湍流模... 详细信息

压滤式水电解槽是电解水制氢过程中的关键设备,电解槽极板通道内设有球凸-球凹结构,其内部的水流分布直接影响通道内的电解液分布及传热状况,从而影响电解设备的稳定性。为研究压滤式水电解槽极板通道内的流场特性,采用RNG k-ε湍流模型对电解单元单极室内的流场进行了模拟,分析了流道内的涡旋情况及速度分布均匀性。结果表明,极板通道结构决定了涡旋产生的位置,从而影响流道内的速度分布,随入口流量增大,涡旋强度增大,扰动程度增强;水流速度分布具有对称性,球凸-球凹结构使速度分布具有波动性,且在不同球凸边缘均出现速度峰值;不同流量下流道内沿流动方向的速度分布均匀性指数不同,球凸-球凹结构的扰流作用能改善速度分布均匀性,但不同流量时的改善效果不同。

关键词：压滤式水电解槽球凸-球凹微通道 RNG k-ε模型涡旋流动

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波纹板气液分离器分离效率测量方法对比

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化工机械 2021年第6期48卷 819-822页

作者：宋健斐刘帅马嘉棋孟繁树中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室

为考虑实验过程中液滴蒸发作用对测量波纹板气液分离器分离效率的影响,采用3种测量方法对双钩型波纹板分离性能进行实验研究。结果表明:3种测量方法得到的分离效率均随入口速度的升高先增大后减小,效率峰值对应的入口速度为8 m/s;称重... 详细信息

为考虑实验过程中液滴蒸发作用对测量波纹板气液分离器分离效率的影响,采用3种测量方法对双钩型波纹板分离性能进行实验研究。结果表明:3种测量方法得到的分离效率均随入口速度的升高先增大后减小,效率峰值对应的入口速度为8 m/s;称重法分离效率明显低于笔者所提方法和在线检测法,笔者所提方法与在线检测法结果十分接近;液相的蒸发现象随入口速度的增大而变得更加显著,使得称重法分离效率与笔者所提方法和在线检测法相差更大。

关键词：波纹板气液分离器分离效率液相蒸发入口速度

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旋流雾化喷嘴内气液两相流动的特性研究

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石油炼制与化工 2020年第3期51卷 54-61页

作者：王娟高助威张雪淼王江云毛羽中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102200 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室海南大学化学工程与技术学院

采用试验和数值模拟相结合的方法,对旋流雾化喷嘴内部气液两相流动特性进行研究,揭示旋流雾化喷嘴内部的流动机理,有效预测其雾化特性。计算模型采用雷诺应力(RSM)湍流模型和欧拉-欧拉(Euler-Euler)两相流模型。结果表明,当气液体积比为... 详细信息

采用试验和数值模拟相结合的方法,对旋流雾化喷嘴内部气液两相流动特性进行研究,揭示旋流雾化喷嘴内部的流动机理,有效预测其雾化特性。计算模型采用雷诺应力(RSM)湍流模型和欧拉-欧拉(Euler-Euler)两相流模型。结果表明,当气液体积比为600、气体流量小于25 m3/h时,模拟计算结果与试验数据吻合较好。在喷口内部,由于流通截面的减小,二甘醇的切向速度迅速增大,在喉部区域达到峰值,流经喉部后,由于流通面积的增加,切向速度呈减小趋势。随着气体流量的增加,二甘醇的射程越来越远,当气体流量分别为15,20,30 m3/h时,二甘醇的分配不均匀度分别为27.94%,26.05%,33.42%,呈现先减小后增大的趋势。

关键词：气液两相流旋流雾化数值模拟不均匀度

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内构件技术在旋风分离器内的应用进展

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石油学报（石油加工） 2019年第2期35卷 393-402,M0010页

作者：高助威王娟王江云马卓越毛羽魏耀东中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

内构件技术的开发与应用对于提高工业设备的利用效率、降低其能量损失具有重要意义。旋风分离器是用于气-固分离的工业设备,随着化工过程的发展,工艺上要求在保证分离效率的同时,能够减小压降。首先对旋风分离器的工作原理进行了介绍,... 详细信息

内构件技术的开发与应用对于提高工业设备的利用效率、降低其能量损失具有重要意义。旋风分离器是用于气-固分离的工业设备,随着化工过程的发展,工艺上要求在保证分离效率的同时,能够减小压降。首先对旋风分离器的工作原理进行了介绍,分析了其减阻增效的机理。相比于结构优化和其他措施,安装内构件能够降低生产成本和缩减工程量。概述了减阻杆、导流叶片、稳涡器等几类内构件的工作原理和能够解决的流动问题。得出结论:在不改变旋风分离器结构尺寸的情况下,安装内构件能够改善旋风分离器内的干扰涡流,提高内部流动的稳定性,从而有效地实现分离器的减阻增效。此外,对内构件的发展趋势进行了展望。内构件的组合使用以及新型高效减阻内构件的开发,会更倾向于多元化、细致化、精确化、简约化,不仅能够提高分离效率,而且可以满足各种环保及工艺要求。

关键词：旋风分离器减阻增效内构件减阻杆导流叶片稳涡器

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旋风分离器自然旋风长的影响因素

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石油学报（石油加工） 2019年第3期35卷 613-620页

作者：高助威王娟王江云毛羽中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

自然旋风长为旋涡尾端到排气管下口截面的轴向距离。旋涡尾端是复杂的湍流动力学现象,对旋风分离器内颗粒返混、壁面磨损、料腿结垢和堵塞有重要影响。目前,学者们将自然旋风长的影响因素主要归结为筒体直径、入口面积和排气管直径3个方... 详细信息

自然旋风长为旋涡尾端到排气管下口截面的轴向距离。旋涡尾端是复杂的湍流动力学现象,对旋风分离器内颗粒返混、壁面磨损、料腿结垢和堵塞有重要影响。目前,学者们将自然旋风长的影响因素主要归结为筒体直径、入口面积和排气管直径3个方面,忽略了其他结构参数及操作参数的影响,故经验公式的准确性及适用性较差。笔者对旋风分离器内部能量传递过程进行分析,阐述旋涡尾端的存在机理,并实例说明自然旋风长经验公式的局限性与不足,总结了筒体的高/径比、锥体尺寸等几何参数,以及入口速度、入口浓度等操作参数对自然旋风长的影响,以期为旋风分离器高度的设计优化提供参考。

关键词：旋风分离器自然旋风长旋涡尾端能量传递影响因素

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窜气对旋风分离器流场动态特性的影响

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工程热物理学报 2019年第9期40卷 2076-2083页

作者：王迪孙立强周发戚贾梦达魏耀东中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院克拉玛依834000

料腿向上窜气是旋风分离器操作中的常见现象,不仅会对流场造成扰动,而且导致颗粒返混进而影响分离效率。为了探究窜气对动态流场的影响规律和机理,本文以PV型旋风分离器为研究对象,使用HWA测量速度流场的基础数据进行对比分析,采用Reyno... 详细信息

料腿向上窜气是旋风分离器操作中的常见现象,不仅会对流场造成扰动,而且导致颗粒返混进而影响分离效率。为了探究窜气对动态流场的影响规律和机理,本文以PV型旋风分离器为研究对象,使用HWA测量速度流场的基础数据进行对比分析,采用Reynolds应力输送模型对料腿在不同窜气率下的压力流场进行数值模拟,初步探讨了窜气率对于压力波动的影响机理。结果表明,当入口速为15 m/s时,随着窜气率的增加,压力波动的幅值逐渐增大,当窜气率超过52%后压力波动强度开始下降。利用FFT对压力波动信号进行频谱分析表明旋风分离器内存在2个不同的主频,主频1为7Hz的低频,来源于向上窜气造成的压力波动;主频2为78.3Hz的高频,来源于旋涡尾端摆动。

关键词：旋风分离器数值模拟窜气压力波动主频

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