导读:本文包含了动态水力旋流器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:动态水力旋流器,分离,数值模拟,结构优化
动态水力旋流器论文文献综述
周弈辰[1]（2018）在《动态水力旋流器对天然气水合物浆体分离仿真研究》一文中研究指出天然气水合物资源的开采及利用已成为全世界科技创新的前沿,我国针对海洋弱胶结、非成岩水合物的试采工程,以固态流化技术开采出的非成岩天然气水合物,经过可控工艺流程传输至海面平台进行处理,传统的静态水力旋流器等分离设备在处理天然气水合物浆体时存在诸多不足的地方。动态水力旋流器是在技术相对完善的静态水力旋流器研究基础上发展起来的,具有更高的分离性能。本文使用AutoCAD软件建立动态水力旋流器几何模型,采用ICEM CFD软件划分网格并在FLUENT中对动态水力旋流器流场进行仿真模拟研究。基于多相流混合物模型,根据强旋流场各向异性的特点,选择采用雷诺应力湍流模型(RSM)和单参考系模型(SRF)建立动态水力旋流器内部流场数学模型。通过计算得到了动态水力旋流器内部流场分布情况,包括速度场、压力场、密度分布和各相体积分数分布的情况,同时经过分析讨论揭示了切向速度、轴向速度、径向速度、压力分布、密度分布和各相体积分数分布规律及其对动态水力旋流器分离效率的影响规律。研究了动态水力旋流器关键结构,长径比、旋转栅叶片长度、旋转栅叶片数、溢流口直径和溢流管插入深度对旋流器分离性能的影响,结果表明,长径比的增大,分离效率会出现明显的出现先增高后降低的趋势;旋转栅叶片长度和旋转栅叶片数的增加,分离效率先增大后减小,但整体变化幅度不大;溢流口直径的增大,分离效率相应提高;溢流管插入深度对分离效率的影响整体变化较小。通过正交试验方案得到各个结构参数对分离效率影响主次关系为:溢流口直径、旋转栅叶片数、溢流管插入深度、旋转栅叶片长度和长径比。依据以上分析优选出了分离效率最大的结构参数组合。考察了动态水力旋流器转筒转速、入口固相颗粒直径、入口流量、泥砂体积分数和天然气水合物体积分数这五个工艺参数对动态水力旋流器分离性能的影响作用。结果表明,转筒转速越大,分离效率越高;入口固相颗粒直径一定程度的增大,分离效率相应提高;入口流量的增加,分离效率先略微增大随后减小;入口泥砂体积分数的增多并在达到一定值的时候,分离效率出现大幅下降的情况;入口天然气水合物体积分数的增多,分离效率同时减小。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-05-01）
周运志[2]（2012）在《溢流增压动态水力旋流器数值和实验研究》一文中研究指出针对油田采出液含砂愈来愈严重以及低压下除砂难的问题,本文提出了一种低压下进料并且可提升溢流相出口压力的新型动态水力旋流器。该旋流器结合了静态水力旋流器和离心泵的优点,可使料液在较低的压力下进入动态水力旋流器内并完成相间的高效分离,同时能够对溢流相流体进行增压,为后续工艺操作节省了动力供给。本文采用数值计算和实验相结合的技术路线。利用Pro/E叁维绘图软件建立了该动态水力旋流器的几何模型,并运用CFD数值仿真软件FLUENT,选用RNG κ-ε湍流模型对其内部的单相连续相流场进行了数值仿真计算,考察了转速和进口流量对速度场的影响以及增设溢流旋转叶轮和增大叶轮直径对溢流出口流体压力的影响。在连续相流场的基础上添加DPM拉格朗日随机轨道离散模型对液-固分离进行两相流的数值计算,以考察动态水力旋流器的分离性能。加工实验样机,并搭建了整套实验系统,分别进行了清水实验和水砂分离实验,着重考察了转速、进口流量、分流比对压力性能和分离性能的影响规律。通过CFD数值仿真计算和实验研究,结果表明：本文提出的动态水力旋流器几何结构合理,拆装方便,运行稳定,能够有效实现低压下的除砂；动态水力旋流器的静态旋流腔部分流场分布规律与静态水力旋流器极为相似,并且转速和进口流量的改变不会影响静态旋流腔内部流场的分布规律,只在数值大小上有所变化；溢流结构中的旋转叶轮可以实现对溢流出口流体的增压作用,减小了后续工艺流程单元操作的动力供给,并且可以通过增加叶轮外直径和提高转速获得更高的溢流相出口压力,而设备所消耗的功率却增加很少,最大不超过20%；分割粒径d50=18μm,分离极限d98=65μm,完全能够实现液-固两相之间的分离；插入的中心固棒使其内部的能量损失得到降低,流场得到稳定,利于分离效率的提高；并且此动态旋流器能够在较宽的进口流量波动和操作分流比范围内始终保持较高的修正分离效率,最高可达97.3%,而且通过提高其运行速度可以在达到更好分离效果的同时实现对溢流出口流体的进一步增压。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-09-01）
王尊策,张井龙,徐艳,计彦斌[3]（2012）在《不同操作参数下动态水力旋流器内部油水两相流动的数值模拟》一文中研究指出根据计算流体动力学(CFD)的方法,应用Fluent软件对动态水力旋流器内部油水两相流场进行数值模拟,考察了不同入口流量及转筒转速下旋流器内速度场与油水两相的分布情况。结果表明:动态水力旋流器内切向速度呈双涡结构(准自由涡与准强制涡);轴向速度明显小于切向速度且不存在零速度包络面,油相集中于旋流器轴心形成油核,随着流量及转速的增加,各相速度及中心油核浓度均增加。(本文来源于《化工机械》期刊2012年02期）
刘华炜,张广文[4]（2011）在《动态水力旋流器流场数值模拟研究》一文中研究指出动态水力旋流器具有分离效率高、压力损失小、处理量及处理量变化范围大等优点,是近年来研究比较多的除尘和油水分离设备。本文基于计算流体力学原理,利用流体力学FLUENT对中心进料式动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析。通过模拟,可以准确地反映流场内部情况,从而对动态水力旋流器的分离效果及其性能进行预测并指导设计旋流器结构,为动态水力旋流器的优化设计提供依据。(本文来源于《中国矿业》期刊2011年10期）
袁作建,王晓刚,曾润奇[5]（2011）在《用于含油污水处理的动态水力旋流器性能优化研究》一文中研究指出动态旋流器在含油污水处理中具有广阔的应用前景。分析了影响动态旋流器性能的主要结构参数,研究了旋转栅、长径比及溢流嘴对性能的影响规律。同时,基于一种典型的动态液-液旋流器结构,利用CFD技术对其进行了数值模拟研究,分析了不同工艺参数包括进口流量、分流比及转速对旋流器分离性能的影响规律。(本文来源于《工业安全与环保》期刊2011年10期）
任帅[6]（2011）在《自增压型动态水力旋流器的性能研究》一文中研究指出随着油田开发的不断深入,以及某些地层胶结疏松,生产压力过大,石油采出液的含砂量在逐年增加。目前,水力旋流器被广泛应用于石油采出液的除砂工艺中,并表现出优越的性能。为解决石油采出液的除砂问题,本文设计了自增压型动态水力旋流器。通过采用合理的进料、出料以及旋流发生结构,使其具有良好的分离效率以及一定的增压能力,保证流体在旋流分离单元不产生压力降,同时能够为下游单元操作提供一定的能量输入。本文使用叁维造型软件Pro/E建立了自增压型动态水力旋流器的叁维几何模型,采用Fluent前处理软件Gambit对叁维模型进行了网格划分,依据RNG k-ε耑流模型,借助流体分析软件Fluent对旋流器的单相流场和两相流场分别进行了计算。在单相流场的计算和研究中,分析了整机流场的叁维分布,并将其与传统静态旋流器的流场进行了比较,其结果显示自增压型动态水力旋流器的单相流场分布合理,与设计构想相一致。设备的增压性能主要是由溢流出口叶轮来实现的,故本文重点探讨了溢流出口部分结构对设备压力性能的影响。本文分析了合理的溢流出口管安放形式,结果表明方形截面管切向放置时设备的压力性能最好；本文提出了两种降低溢流出口部分压力损失的方案并对其可行性进行了论证,其结果显示这两种方案在本文设备的特定结构形式下并不适用；本文还研究了溢流出口叶轮外径对设备增压性能的影响,结果表明增大叶轮外径能够显着提高设备的增压能力。本文计算了操作参数对设备压力性能的影响,得到设备压力性能与电机转速、分流比以及进料流量之间的变化关系。在对两相流场的计算研究中,本文得到了颗粒在设备中的运动轨迹,其与静态旋流器中颗粒的运动轨迹相吻合,这说明本文中旋流器的设计是合理的,能够实现固-液两相的旋流分离。通过计算不同粒径颗粒在设备中的分离效率,得到设备的分离粒径d50约为43μm,分离极限d98约为80μm。本文用Rosin-Rammler分布对实际砂粒的粒度分布进行描述,并对实际颗粒在设备中的分离性能进行了计算,其分离效率约为92.1%。以上计算表明,本文所设计的自增压型动态水力旋流器流场分布合理,具有良好的分离性能和增压性能,能够满足实际工业生产的要求。(本文来源于《大连理工大学》期刊2011-05-20）
洪远,廖柯熹,王雯娟[7]（2010）在《动态液-液水力旋流器的结构优化》一文中研究指出介绍了一种典型动态液-液旋流器的结构及其数值模拟模型和边界条件,通过将模拟值与试验值进行比较,证实了所用数值模型和方法的合理性。对旋流器的旋转筒长度、旋转栅叶片数、旋转栅叶片长度及溢流口直径等参数进行了优化,为动态旋流器的设计及其在油田生产中的实际应用奠定了基础。(本文来源于《油气储运》期刊2010年07期）
徐艳,王尊策,张井龙,李森,吕凤霞[8]（2010）在《基于均匀设计的动态水力旋流器性能影响因素试验研究》一文中研究指出运用均匀设计方法研究了原油含水浓度、入口流量、转筒转速、分流比等参数对动态水力旋流器脱水性能的影响,借助均匀设计软件采用回归分析法拟合试验数据,使用优选的回归方程定量描述性能与各参数间的关系,在试验范围内预测了动态水力旋流器性能并作了验证,模型计算值与试验值吻合良好。(本文来源于《流体机械》期刊2010年05期）
张晟[9]（2010）在《自循环式动态水力旋流器压力性能和分离性能研究》一文中研究指出目前,我国大部分油田已经进入石油开发的中后期,其采出液的大量含砂对地面集输设备会造成极大的破坏。目前使用的静态水力旋流除砂器效率低并且油田现场流量波动较大对分离效率有较大的影响。本文针对这一实际问题将离心机与水力旋流器的特点结合到一起,根据离心力场的分布特点采用最为合理的中心进料方式,设计了自循环式动态水力旋流器。在加工实验样机和建立实验平台后,通过结构参数的对比实验来优化其压力性能和分离性能,最终确定了结构参数最为合理的工业机。同时,利用Flunet流体力学软件对工业机进行了单相流场的数值模拟,分析其内部的流场分布,并对旋流发生部件进行了数值优化。实验中通过改变唯一结构参数对实验样机进行压力性能优化实验,发现减小叶轮高度、减小叶轮直径、增大底流口直径、增大溢流管径、增大溢流管入口直径、增大叶轮入口安放角能有效增大底流压差。而将叶轮分层加工制造、溢流管尾端加翅片不能有效增大压差。实验中通过改变唯一结构参数对实验样机进行分离性能优化实验,发现增大叶轮直径、溢流管入口加溢流罩防短路流、减小溢流管入口直径能有效增大旋流器的分离效率。而增大叶轮入口安放角对旋流器分离性能没有影响。综合压力性能和分离性能结构参数对比实验,合理匹配结构参数进行实验确定最终工业机的结构参数,并研究操作参数对压差和分离效率的影响。最终工业机的压力性能良好,流量在20m3/h和40m3/h之间,电机转速为25HZ时便能产生底流回流,且其回流量能满足旋流器在正常的分流比下工作。最终的样机分能性能保持高效,流量在20m3/h和40m3/h之间,电机转动频率在25HZ到40HZ之间，旋流器的分离效率均在93%以上,最高达98%。应工程实际要求,利用工业机分离材油、水和砂叁相混合物中的砂,其除砂效率为95%,能满足实际工业生产要求。应工程实际要求,应用工业机对粘性为80mpa.s油和砂的混合物进行分离,其分离效率在80%以上,远高于静态旋流器分离效率,能满足工业生产要求。利用计算流体力学中的fluent软件对工业机进行了模拟,得到内部流场分布并对其进行了详细的分析。利用数值模拟对叶轮的结构参数进行优化,叶轮的入口安放角由16度增大到90度能有效增大底流压差和溢流压差。本文所研制的工业机性能良好,有良好的应用前景和商业价值。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-05-15）
张井龙[10]（2010）在《动态水力旋流器内部流场分析及结构优化》一文中研究指出动态水力旋流器由静态水力旋流器发展而来,是极具潜力的一种高效油水分离设备。随着研究的深入,动态水力旋流器的结构问题凸显,制约了其推广应用。此外,由于内部流场的研究并不完善,长期以来,动态水力旋流器的优化设计方法主要是依靠经验,随着计算流体动力学的发展,数值模拟在流场分析方面得到了广泛的应用,为动态水力旋流器的结构优化研究提供了有力的工具。本文介绍了动态水力旋流器的目前发展及应用情况,分析了产生振动、轴承润滑不良等问题的主要结构问题,提出了解决方案,完成了对动态水力旋流器的改进。通过对新结构动态水力旋流器振动特性与原油脱水性能的实验研究,验证了改进结构的合理性,得到了不同操作参数下压力特性与分离效率变化规律。基于欧拉-欧拉方法中的代数滑移模型(ASM),RNG k-ε湍流模型与单个参考系模型(SRF)建立了动态水力旋流器内部两相流场的数学模型,应用控制体积法及SIMPLE算法,利用CFD软件FLUENT对动态水力旋流器的内部油水两相流场进行了数值模拟,计算得到了旋流器内部流场的速度分布特性、压力分布特性与油水两相分布规律。通过数值模拟结果与实验数据的对比,验证了所建立的数学模型和所采用的数值模拟方法,能够对动态水力旋流器油水两相流场进行较为准确的模拟。利用数值模拟方法对动态水力旋流器旋转栅结构进行优化研究,模拟结果表明,在模拟结构确定的过流面积下,采用直板叶片式旋转栅结构,叶片长度为75mm时,可以在流场平稳性、压力损失、液涡强度及分离效率等方面得到最佳的均衡;采用叶片式螺旋旋转栅结构,螺旋升角为60°时,能够在形成足够强度液涡的同时而不损失过大的压力,分离性能要优于其他结构。(本文来源于《大庆石油学院》期刊2010-03-27）
动态水力旋流器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对油田采出液含砂愈来愈严重以及低压下除砂难的问题,本文提出了一种低压下进料并且可提升溢流相出口压力的新型动态水力旋流器。该旋流器结合了静态水力旋流器和离心泵的优点,可使料液在较低的压力下进入动态水力旋流器内并完成相间的高效分离,同时能够对溢流相流体进行增压,为后续工艺操作节省了动力供给。本文采用数值计算和实验相结合的技术路线。利用Pro/E叁维绘图软件建立了该动态水力旋流器的几何模型,并运用CFD数值仿真软件FLUENT,选用RNG κ-ε湍流模型对其内部的单相连续相流场进行了数值仿真计算,考察了转速和进口流量对速度场的影响以及增设溢流旋转叶轮和增大叶轮直径对溢流出口流体压力的影响。在连续相流场的基础上添加DPM拉格朗日随机轨道离散模型对液-固分离进行两相流的数值计算,以考察动态水力旋流器的分离性能。加工实验样机,并搭建了整套实验系统,分别进行了清水实验和水砂分离实验,着重考察了转速、进口流量、分流比对压力性能和分离性能的影响规律。通过CFD数值仿真计算和实验研究,结果表明：本文提出的动态水力旋流器几何结构合理,拆装方便,运行稳定,能够有效实现低压下的除砂；动态水力旋流器的静态旋流腔部分流场分布规律与静态水力旋流器极为相似,并且转速和进口流量的改变不会影响静态旋流腔内部流场的分布规律,只在数值大小上有所变化；溢流结构中的旋转叶轮可以实现对溢流出口流体的增压作用,减小了后续工艺流程单元操作的动力供给,并且可以通过增加叶轮外直径和提高转速获得更高的溢流相出口压力,而设备所消耗的功率却增加很少,最大不超过20%；分割粒径d50=18μm,分离极限d98=65μm,完全能够实现液-固两相之间的分离；插入的中心固棒使其内部的能量损失得到降低,流场得到稳定,利于分离效率的提高；并且此动态旋流器能够在较宽的进口流量波动和操作分流比范围内始终保持较高的修正分离效率,最高可达97.3%,而且通过提高其运行速度可以在达到更好分离效果的同时实现对溢流出口流体的进一步增压。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
动态水力旋流器论文参考文献
[1].周弈辰.动态水力旋流器对天然气水合物浆体分离仿真研究[D].西南石油大学.2018
[2].周运志.溢流增压动态水力旋流器数值和实验研究[D].大连理工大学.2012
[3].王尊策,张井龙,徐艳,计彦斌.不同操作参数下动态水力旋流器内部油水两相流动的数值模拟[J].化工机械.2012
[4].刘华炜,张广文.动态水力旋流器流场数值模拟研究[J].中国矿业.2011
[5].袁作建,王晓刚,曾润奇.用于含油污水处理的动态水力旋流器性能优化研究[J].工业安全与环保.2011
[6].任帅.自增压型动态水力旋流器的性能研究[D].大连理工大学.2011
[7].洪远,廖柯熹,王雯娟.动态液-液水力旋流器的结构优化[J].油气储运.2010
[8].徐艳,王尊策,张井龙,李森,吕凤霞.基于均匀设计的动态水力旋流器性能影响因素试验研究[J].流体机械.2010
[9].张晟.自循环式动态水力旋流器压力性能和分离性能研究[D].大连理工大学.2010
[10].张井龙.动态水力旋流器内部流场分析及结构优化[D].大庆石油学院.2010