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《井下旋流除砂器流場(chǎng)的數(shù)值模擬 (1)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、不同入口設(shè)計(jì)的井下旋流除砂器流場(chǎng)的數(shù)值模擬王景昌郭付來趙啟成吳蒙華（大連大學(xué)機(jī)械學(xué)院遼寧大連116622）摘要：針對(duì)井下原油防砂問題，提出了三種不同入口方式的內(nèi)外雙級(jí)旋流器串聯(lián)式除砂器的結(jié)構(gòu)模型并介紹了它的工作原理。利用TGrid程序，采用四面體網(wǎng)格對(duì)除砂器整體進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，確定出邊界條件。采用FLUENT軟件三維數(shù)值模擬的方法，對(duì)不同入口方式的除砂器速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、分離介質(zhì)運(yùn)動(dòng)跡線的分布特征和介質(zhì)相分布特征的數(shù)值模擬進(jìn)行了研究，分析了內(nèi)部分離介質(zhì)流動(dòng)特征對(duì)分離性能的影響。通過模擬發(fā)現(xiàn)除砂器內(nèi)部的螺旋翅片引導(dǎo)流
2、體產(chǎn)生渦旋流動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)固液分離的目的，與傳統(tǒng)旋流器相比，沒有形成空氣柱，從而使得內(nèi)部流場(chǎng)更加穩(wěn)定，有利于介質(zhì)分離。不同的入口方式對(duì)除砂器內(nèi)部流場(chǎng)產(chǎn)生不同的影響，切向入口時(shí)更有利于旋流的形成。為旋流器的改進(jìn)、設(shè)計(jì)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：防砂；除砂器；FLUENT；數(shù)值模擬；固液分離ThenumericalsimulationoftheflowfieldintheundergroundhydrocyclonewithdifferententrancesWangJingchangGuoFulaiZhaoQichengWuM
3、enghua(DalianuniversityDalian116622China)Abstract:Forpreventingsandinundergroundoil,thispaperstructuresamodelofhydrocyclonewiththreedifferententrancesandtheinsidecycloneandtheoutsideoneseriesinganddescribeshowitworks.BytheTGridprocedures,theallofthehydrocyclo
4、neismeshedwiththetetrahedralandtheboundaryconditionsaredetermined.ThemethodsofThree-dimensionalnumericalsimulationinFLUENTareusedtosimulatethevelocityfielddistribution,thepressurefielddistribution,thepathlinesoftheseparatedmeditioncharacteristicsoftheseparate
5、dmediumandthephasedistributionofthemedium.Theaffectoftheinternalseparatedmeditioncharacteristicstotheseparatedperformanceisanalysed.Throughthesimulation,itisfoundthatthespiralfininthehydrocyclonecanguidethefluidtoproduceavortexflowtomeetthepurposeofseparating
6、thesolid-liquid.Thereisnoformationoftheaircolumncomparingwiththeconventionalcyclone,sotheinternalflowfieldismorestabletoconductivetotheseparationofthemedia.Differententrancesproducedifferenteffectsontheflowfieldinthedesander.Itprovidesabasisfortheimprovemento
7、fthecyclone.Keywords:preventingsand;hydrocyclone;FLUENT;numericalSimulation;solid-liquidseparation0引言原油中的砂粒會(huì)在抽油泵及地面集輸設(shè)備中沉積，造成砂卡，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞工藝設(shè)備，影響運(yùn)行效率。因此，必須進(jìn)行原油除砂。旋流器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分離效率高、設(shè)備體積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，早在100多年前就被用作固-液兩相介質(zhì)的分離[1]。不同的入口方式對(duì)分離效率和除砂器性能產(chǎn)生不同的影響，其內(nèi)部流場(chǎng)也受到研究者的廣泛關(guān)注。計(jì)算
8、流體力學(xué)簡(jiǎn)稱CFD，它的基本特征是數(shù)值模擬和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，從物理定理出發(fā)，在很大程度上替代了流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，在科學(xué)研究和工程技術(shù)中產(chǎn)生了巨大的影響。應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)旋流器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬和分析可作為一種有效的分離器性能預(yù)測(cè)工具，同時(shí)研究各種參數(shù)對(duì)多相分離的影響，從而改進(jìn)旋流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加速旋流器的應(yīng)用推廣[2]。1新型旋流器的CFD模型1.1新型旋流器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，三
