不同流速下螺旋管内油水分离的数值模拟_李朝阳

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水力旋流器内油水两相流的数值模拟

（）＋（ＵｉＵｍｊ）＝＋ｐｍ
，
拟分析，计算油水分离旋流器内部流场的分布规律，
，
×
为旋流装置的结构尺寸优化设计提供理论依据。
１油液两相流场的数学模型
（＋＋＋（ｋ，，等Ｆ毒毒／／）ｊ。￣＇ＤＤＫＫｉｊ
相从连续相中分离出来的设备。影响旋流器分离效率的结构参数和操作参数很多，如果完全通过实验来优化这些参数，其工作量是非常大的。利用计算流体动力学ＣＤ程序对旋流器Ｆ
油水两相流场进行数值模拟分析，得到了旋流器内部流场的速度分布特性，为其结构筛选和
＝， ∑
．
ｕ一
质鲆
均撼
Ｕ－ｍ－
矗。—— 漂移速度，。一＝
２水力旋流器的几何建模及操作条件
水力旋流器的结构如图１所示，结构参数如表１所示。模拟计算的旋流器具体操作条件如下：进
料口流量为１．６ｍ／７６ｈ，进料速度为１／，水的０ｍｓ
（（）０ｐ）＋ｍＰＭｕｍ “ ＝
旋流器内部流动规律进行全面、详尽地研究。笔者运用计算流体动力学理论，利用计算流体
动力学ＣＤ程序对旋流器油水两相流场进行数值模Ｆ
混合两相流模型的动量方程可以通过对所有相各自的动量方程求和来获得，它可表示为
一
混合液中互不相溶介质之间的密度差，通过离心力

油—水分离水力旋流器的试验研究及数值模拟的开题报告

油—水分离水力旋流器的试验研究及数值模拟的开题报告题目：油-水分离水力旋流器的试验研究及数值模拟分析一、研究背景及意义随着石油、化工、食品等行业的发展，油-水混合物的分离和净化成为一个非常重要的问题。

传统的油-水分离方法包括重力沉降法、离心法、过滤法等，但存在着设备大、工艺复杂、能耗高等缺陷。

水力旋流器作为一种简单、高效、低成本的分离设备，在油-水分离领域应用广泛。

因此，对水力旋流器进行试验研究及数值模拟分析，对于优化分离效果、提高分离效率、降低成本具有非常重要的意义。

二、研究内容本课题拟通过实验和数值模拟两种方法，研究水力旋流器对油-水混合物的分离效果和机理。

具体研究内容如下：1. 设计制作水力旋流器，并进行流场测试和性能评价。

2. 通过实验研究，探究水力旋流器对不同比例的油-水混合物的分离效果，并分析影响分离效果的主要因素。

3. 基于CFD软件，建立水力旋流器的数值模型，模拟旋流器内部流场，并分析油-水分离机理。

4. 对实验结果和数值模拟结果进行对比分析，验证数值模拟方法的可靠性和准确性。

三、研究方法与技术路线1. 实验方法：设计制作水力旋流器，使用模拟油-水混合物进行实验，以分离效率、分离效果与水力旋流器结构和操作参数的关系为主要研究内容，通过数据处理和统计分析，得出实验结果。

2. 数值模拟方法：利用CFD软件对水力旋流器进行数值分析，建立三维数值模型，采用VOF（Volume of Fluid）方法模拟油-水分离，并对分离效果、分离机理等进行分析。

3. 技术路线：（1）设计制作水力旋流器；（2）进行流场测试和性能评价；（3）通过实验研究探究水力旋流器对油-水混合物的分离效果；（4）建立数值模型，开展CFD数值模拟并进行数值仿真；（5）对实验结果和数值模拟结果进行对比分析。

四、预期成果1. 设计制作出一种较为理想的水力旋流器。

2. 明确水力旋流器对油-水混合物的分离机理，探究主要影响因素。

穿越河流管道泄漏数值模拟_李朝阳

［４］
（）１
／；／式中：Ｕ为流体速度，ｍｓｋｇｆ为流体密度， ρ 动量守恒方程：
，对于穿越
河流的埋地管道泄漏扩散问题的研究还很
５］。由于研究埋地河流管道泄漏扩散实验尚少［
ｕ）（ｕｕ）（ｕｖｕ（ｆｆｆ ρ ＋ ρ ＋ ρ ）＝＋ μ ｘｔｘｘｙ
ｈ（） !［ｋＴ－（Ｊｖ）４＋（＋Ｓ τ ｅｆｆ! ｉ）ｆ］ ∑ｈｉｉ
２Ｐ
３
土壤水空气
１．００３ｅ－０３９８．１５２
１．２２５００６．４３．７８９４ｅ－０５２９８．１５１１
３；。ｍｔ为时间，ｓ
输送介质、所处的环境以及泄漏形式多样，使得目前还没有非常理想的管道安全监测方法解决管道泄漏监测问题。电缆检漏法具有非常高的且不受管道运行参数和环境噪声检测灵敏度，一般用于液态烃类燃料的泄漏检测，尤的影响，其对缓慢泄漏和渗漏具有良好的检测效果。目前已研制出的电缆为油溶性和分布式传感电缆
Ｄ ε ／；，量，ｍｓ α＝２为多孔介质渗透率）１５０（１－ ε
）３．５（１－ ε ２；为惯性损失系数，ｍＣｍ－１； ε为２＝３Ｄｐ ε ；孔隙比；ＰａＤｐ为粒子直径，ｐ为孔隙压力， ·ｓ；ｍｍ；Ｐａ μ 流体动力粘度，能量守恒方程：Ｅｆ＋（１－γ）Ｅｓ）ｖ（Ｅｆ＋ｐ）＋ !（＝ γ ｓｆｆ） ρ ρ ρ ｔ（

水力旋流器油-水分离性能数值模拟

ｔｏｗｐｈａｓｅｌｆｏｗａｎａｌｙｚｅｄｈｅＴｒｅｓｕｌ￣ｏｂｔａｉｎｅｄａｒｅ．ｓｉｎｇ＆ｅｎｔｒａｎｃｅ／ｌｏｗｉｎｃｙｃｌｏｎｅｔａｎｇｅｎｔｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙ，ａｘｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓａｎｅｃｃｅｎｒｔｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｈｔｅｔａｎｇｅｎｔｉａｌｄｏｕｂｌｅｅｎｔｒａｎｃｅｔｙｐｅｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅｌｏｆｗｆｉｅｌｄｓｙｍｍｅｔｒｙｉｓ
ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ，＂ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｉｄｉｔｙｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ，ＲｙｎｅｏｌｄｓＳｔｒｅｓｓＭｏｄｅｌ，ＴｗｏＰｈａｓｅｓＦｌｏｗ
ｏｂｖｉｏｕｓｌｙｂｅｔ￣ｒｔｈａｎｈｅｔｓｉｎｇｌｅｅｎｒａｔｎｃｅｔｙｐｅ， ‘ ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｄｏｕｂｅｌｅｎｔｒａｎｃｅｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅｉｎｏｉｌ —ｗａｔｅｒｗｏｐｈｔａｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｉｌｐｈａｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｌｏｎｇｈｅｔｒａｄｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｒａｔｅｈｉｇｈｅｒ，ａｎｄｅａｓｉｅｒｔｏｃｏｎｖｅｒｇｅ

水平突变管内油水两相流数值模拟

水平突变管内油水两相流数值模拟范开峰;王卫强;孙策;石海涛;万宇飞【摘要】采用计算流体力学中 VOF模型对水平突扩管和突缩管内油水两相流进行数值模拟，两相流中原油为中质稠油并且含水率较高，从50%到80%不等。

结果表明，不同含水率油水两相流在突扩管和突缩管内主要为水包油流型，在管径突变处压力波动变化明显，但含水率从50%变化到80%时对压力变化趋势影响较小。

得到的不同含水率油水两相流在突变管径管道中的流动规律，可为原油集输管网油水两相流混输问题提供参考。

%Using the VOF model of computational fluid dynamics to simulate oil-water two-phase flow in horizontal sudden expansion pipe and contractible pipe,the crude oil in the two-phase flow is medium viscous oil and the moisture content is high, ranging from 50% to 80%.The results show that:the different water content flow in oil-water two-phase flow in the sudden expansion pipe and sudden contraction pipe belong to oil-in-water stream,the pressure fluctuation in diameter mutation changes obviously,but the pressure change trend is affected little when the moisture content changes from 50% to 80%.Flow in the mutant diameter pipes with different water content of oil-water two-phase flow pattern obtained can provide certain reference when involving mixed oil-water two-phase flow transportation problems in crude oil pipeline.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P84-87)【关键词】突扩管;突缩管;油水两相流;VOF模型;压力变化;流动规律【作者】范开峰;王卫强;孙策;石海涛;万宇飞【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001;中国石油大学北京，北京 102249【正文语种】中文【中图分类】TE866油水两相流动因所处的流动条件不同而具有多种流型［1］。

基于PHOENICS的管道螺旋流数值模拟

人们对螺旋流的研究最早建立在旋流分离器基础上，旋流分离器早在１９８１年就获得了专利。近为了研究管道内螺旋流产生后的流动规律，在
管道几何模型和数值计算方法
半个多世纪以来，研究者先后在流场测定法及数值模拟法等方面对旋流分离器进行了大量的研究，并
道螺旋流动现今主要集中在涡管排沙方面的应用。
１３９３年，巴歇尔首先论述了涡管排沙措施，美国在进行了一系列模型试验的基础上修建了涡管排沙设施，２从０世纪５０年代起不断有研究成果发表。
方程如下＿。１
（苏＿，学院江苏省油气储运技术重点实验室）江ｒＩ－ｋ
摘要
利用ＰＥ１Ｓ计算流体软件，对流速安放角为５～０管道螺旋流的形成及衰减规律ＨＯＮＣ７。
进行数值模拟研究。数值模拟时在柱坐标下采用二次迎风格式离散动量方程和湍流能量方程，采用有限容积法和标准一两方程湍流模型。研究结果表明，流速安放角在５～０之间变化时，所３。
¨ｐ（＋考
程确定
＋＝
标准Ｋ两方程湍流模型中，紊动动能Ｋ由下述方 —
— — ＝．盯Ｏ＋ — — 蠹（＋）卜＋舭 —Ｉ。／Ｊ — 以ｌｌ＿【 — ｊ一ｌ — ＬＸｘ —
维普资讯
石油
机
械
一１一９

不同湍流模型在管道流动数值模拟中的适用性研究

不同湍流模型在管道流动数值模拟中的适用性研究邵杰;李晓花;郭振江;刘瑞璟;田晓亮【摘要】Currently numerical simulation has been applied in thefields of scientific research and engineering in large scale. Turbulent model is often used in simulation. But different turbulent model has its applicable scope respectively. In this article, by using some common turbulent models provided in CFD software FLUENT, the numerical simulation of turbulentflow in pipe was carried out and the frictional drag resulted from simulation was compared with that obtained in experiment. It was shown from the results of analysis that Spalart-Allmaras model,k-ε (EWT) model and Reynolds stress (EWT) model are suitable for hydraulically smooth pipe with laminarflow, butk-ε model is suitable both of laminar and turbulentflows; for hydraulically smooth pipe with laminarflow, the highest precision can be reached by use of Spalart-Allmaras model; for coarse surface pipe with laminarflow, coarse degree should be adjusted in use ofk-ε model.%针对数值模拟在科学研究和工程实践领域中的大规模应用，湍流模型是数值模拟中常用的模型，不同湍流模型有自己的适用范围。

除油水力旋流器内油水分离过程数值模拟

化这些参数不仅周期长而且费用高，已经不能适
Ｄ —— 旋流器公称直径，ｍｍ；
Ｄ —— 人口直径，ｍ；ｍＤ —— 平尾段直径，ｍ；ｍ
Ｄ —— 溢流口直径，ｍｍ；
ｇ—— 重力加速度，／ｍｓ；
２８７
化
工
机
械
２００８正
除油水力旋流器内油水分离过程数值模拟
琚选择李自力孙卓辉
（国石油大学）中
摘要采用计算流体力学的有限体积法（Ｖ，液一ＦＭ）对液水力旋流器的轻相分离过程进行了非稳态的数值计算，到了油相在旋流器内的逐渐分离、积和运移的过程。进一步分析发现，旋流器的小锥得聚该段分离作用突出，大锥段和旋流腔的分离作用较小，大锥段具有重要的过渡作用。而但
ｃ２
上面两式中ｉＩ２３Ｊ＝１２３需要＝，，；，，。
除油水力旋流器内的油水分离问题，质上实
附加模型对其封闭。众多的研究表明，力旋流水器内的强旋湍流运动需要更复杂的湍流理论模型用以说明其各向异性和产生机理。雷诺应力模型（Ｓ因完全抛弃了Ｂｕｓｅｑ各向同性的涡粘ＲＭ）ｏｓｉｓｎ假设，湍流的物理机理上作了更多的考虑，含在包了雷诺应力的发展过程，诸如流线曲率、旋转系统

基于CFD的旋流器油水分离仿真研究

2011年第40卷第2期第24页石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT2011,40(2):24~27文章编号:1001 3482(2011)02 0024 04基于CFD的旋流器油水分离仿真研究魏培静,严小妮,田凤仙(宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡721002)摘要:旋流器是对油田采出液进行油水分离的重要设备,旋流腔流场特性是研究其分离能力的重要依据,但是通过试验的方式无法全面地揭示其流场性质。

应用CFD技术对其流场特性进行了研究,借助于计算机仿真技术,对旋流器油水分离过程进行了数值模拟,得到了旋流腔内压力、速度、含油体积百分数等物理量的变化规律。

通过计算机仿真的方法对旋流器结构进行优化,既节约成本,又缩短了新产品的开发周期。

关键词:旋流器;油水分离;计算流体动力学(CFD);仿真;分离性能中图分类号:T E931.1 文献标识码:ASimulation Research on Hydrocyclone Water oil S eparation Based on CFDWEI Pei jing,YAN Xiao ni,T IA N Feng x ian(Baoj i Oilf ield M achiner y Co.,L td.,Baoj i721002,China)Abstract:H ydr ocy clone is important equipm ent w hich makes the w ater oil separ ation of the fluid in the o il field.The flow character istic o f hy drocyclone cavity is the key basis to study its separa tion ability,but the experiment is unable to make the comprehensive rev elation about its char ac teristic.This CFD technolog y w as used to make the resear ch on flow characteristic of hydr ocy clone.With the computer simulatio n techno logy,the simulation about the pro cess of cyclone w a ter oil separation w as im plemented.Finally,the change rules o f some phy sical v ariable o n cavity such as internal pressure,speed,oil volume percentage can be acquir ed.The optimization about the cyclone structure by the computer simulatio n no t only saves the co st,but also reduces the devel o pment period o f new product.Key words:hy dro cyclone;separation of o il w ater;com putational fluid dynamics(CFD);sim ulation;separation capability旋流器是油田现场重要的地面设备,主要完成采出液的油水分离工作。

螺旋管内气_液两相流流型转换特性试验研究

东　北　电　力　学　院　学　报第16卷　第3期JOU RNAL O F NO R TH EA ST CH I NA vo l.16N o.3 1996年9月I N ST ITU T E O F EL ECTR I C POW ER EN G I N EER I N G Sep.1996螺旋管内气-液两相流流型转换特性试验研究宋景东　石惠娴　周云龙　田智能王培斌 (东北电力学院(动力工程系) (计算中心),吉林132012)(沈阳电力高等专科学校,沈阳110036)摘要　以空气和水为介质,在压力0.1～0.6M Pa范围内对螺旋管内气—液两相流流型及其转换特性作了认真的试验研究。

试验中采用压差波动法测定流型,通过详细分析整理大量试验数据,获得了不同流型下的压差波动信号,绘制了不同螺旋直径、不同螺旋升角下的流型图,并通过对试验数据计算、回归分析得到了三种主要流型的转换关系式,借助图形叠加技术,直观指出螺旋管螺旋直径、螺旋升角对流型转换的影响,在低温低压下,对工程实际具有指导意义。

关键词　流型　气-液两相流　螺旋管　试验研究中图法分类号　O359.10　前　言气-液两相流混和物在管道中流动普遍存在于工程实际中,如各种蒸汽发生器、核反应堆、热交换器、化学工业等设备中,两相流动特性的好坏直接关系到管道设备中摩擦阻力的大小,直接影响到设备运行的安全性。

因此,有必要对各种类型的管子进行气-液两相流水动力特性研究。

而流型及流型转换是研究气-液两相流动的基础,大量详细可靠的试验研究相当必要。

流型不同,两相界面、两相间质量、动量和能量交换不同,势必影响气-液两相流动特性,同时,掌握两相流型转换关系式可以找到流型间转换的界限依据,为合理建立界面结构关联式和数学模型奠定基础。

并可以给工程实际计算摩阻压降提供依据,以指导工程实际,使之安全稳定经济运行。

本文研究对象:三根螺旋管螺旋直径、螺旋升角分为D1=0.253m,Α1=4.42°,D2= 0.194m,Α2=4.42°,D3=0.194m,Α3=5.65°。

水力旋流器油水分离数值模拟与实验研究

和速度场与实验实测数据对比，验证模拟方法的准确性。结果显示：数值模拟结果与实验实测结果相差１Ｏ以下，证明了所采
用模拟方法的准确性。双锥单柱结构下，压力损失降低。采用内平齐溢流口可有效清除入口大圆柱段短路流。关键词：水力旋流器；油水分离；数值模拟；双锥单柱；内平齐
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｉｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒ，ｔｈｅｎａｐｐｌｙＭｉｘｔｕｒｅｔｗｏ — ｐｈａｓｅｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎＥｕｌｅｒｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅ．Ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｏｉｌｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａａｒｅｃｏｎ— ｒ
摘要：为了在不影响内部流场稳定性及分离效率的情况下，降低水力旋流器内部能耗的问题。采用ＣＦＤ方法进行流动数值模拟，利用ＦＬＵＥＮＴ软件中ＲＳＭ湍流模型和ＳＩＭＬＥＣ算法对两种不同结构的旋流分离器（ＬＬＨＣ）的内部进行计算，以水和油为介质，并利用基于欧拉法的Ｍｉｘｔｕｒｅ两相模型进行模拟。搭建了相应物理模型下的实验平台，最后将模拟得出的流场压力场

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

摘
要
根据计算流体动力学（Ｆ的方法，用Ｆｕｎ软件对动态水力旋流器内部油水两相流场进ＣＤ）应ｌｅｔ
行数值模拟，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：考动
Ｕ — — 质量平均速度，ｆ＝（ｔ。＋ＵＯｐ “ ｏ
Ｐｕ．／；）ｐｉ
王尊策，，９２年３月生，士生导师，长。黑龙江省大庆市，６３８男１６博院１３１。
第３９卷
第２期
化
工
发展。与一般分离设备相比，它在适应性、活性灵与分离效率方面有着特有的优势 … 。
（Ｓ是一种简化的多相流动模型，ＡＭ）特别适用于在重力、心力或其他体积力作用下粒子或液滴离的分离计算。由于旋流器主要依靠离心力促使油水分离，因此采用该方法描述低浓度的轻相分离过程较为合理。混合两相流模型的连续性方程：
机
械
１５９
进模型，于水力旋流器流场模拟，一种较为理用是
５７．１×１个。０
想与经济的模型。
用于两相流的计算，要将单相流的ＲＧｋｅＮ－模型扩展至两相流湍流模型。基于混合两相流模型的ＲＧｋ６模型具体表达式如下：Ｎ－流体湍动能ｋ方程：

油水分离旋流器流场和分离性能的数值模拟

ｐｐｒａｄｔｅｅｆｃｓｏａｉｔｎｉａａｔｒ（ｌｗａｅｉｌｔｐｅｓｒｎｉｍｅｅｆｏｅｆｌｐｐ）ｎａｅ，ｎｈｆｅｔｆｖｒａｉｎｐｒｍｅｅｓｆｏｏｒｔ，ｎｅｒｓｕｅａｄｄａｔｒｏｖｒａｌｉｅｏ
数值模拟。通过数值计算得到了水力旋流器内流体流动的流线图、等压线以及速度矢量图，并且研究了不同参数（分流比、口压力以及溢流管直径）进对分离效率的影响。计算结果与理论分析一致，明了模型和算法的正确性。证
研究成果为前人试验和理论总结提供了有力的理论支持，时为进一步研究水力旋流器的分离机理、场特性以同流及结构优化设计提供了一条有效的途径。
油水分离旋流器流场和分离性能的数值模拟
刘海生，艾志久刘謇全，
（．１胜利油田物资供应处，山东东营２７０；．５００２西南石油大学，四川成都６００）１５０
摘要：深入研究了液一液水力旋流器的流动机理，并采用ＬＲ应力模型对油水分离旋流器的油水两相流场进行了Ｒ
关键词：油水分离；水力旋流器；数值模拟；ＲＬＲ模型；分离效率中图分类号：Ｅ２Ｔ９６文献标识码：Ａ
Ｎｕｒｃｌｓｍｕａｉｎｏｏｆｅｄａｄｓｐｒｔｏｅｆｒａｃｍｅｉａｉｌｔｏｆｆｗｉｌｎｅａａｉｎｐｒｏｍｎｅｌｉｄｏｙｌｎｏｉ— ｔｒｓｐｒｔｏｎｈｙｒｃｃｏｅｆｒｏｌｗａｅｅａａｉｎ

数值模拟油气管线弯管处固液两相流场特性及冲刷腐蚀预测

数值模拟油气管线弯管处固液两相流场特性及冲刷腐蚀预测杜强;李洋;曾祥国【摘要】In order to quantitatively describe the changes of flow field characteristics and the internal erosion corrosion damage process due to the change of fluid direction in bends of pipelines,an erosion physical model of 90° elbow pipe was established under the Workbench platform,from which the distribution rules of pipe wall pressure,shear stress and fluid velocity in the elbow were obtained.The results show that the flow field in the elbow was complex,resulting in severe erosion corrosion in this place.The erosion corrosion of the outside of the elbow was most serious,followed by the straight section near outlet.There was almost no erosion corrosion on the inlet straight pipe and the inner side of the rger diameter sands carried more kinetic energy and impact force,resulting in severer erosion corrosion on the tube wall.%为了定量描述输油管线弯管处由于流体方向改变引起的流场特性变化和管道内部冲蚀损伤过程,在Workbench平台下利用Fluent建立了90°弯管冲蚀物理模型,获得了弯管管壁压力、剪切应力以及流体流速的分布规律.结果表明:弯管处流场变化复杂,是此处管道严重冲刷腐蚀的原因;弯管外侧冲刷腐蚀最为严重,出口直管段的冲刷腐蚀次之,入口直管段及弯管内侧几乎无冲刷腐蚀;较大直径的砂粒会携带更大的动能和冲击力,从而在管壁上形成更加严重的冲刷腐蚀.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2017(038)010【总页数】6页(P751-755,811)【关键词】固体颗粒;数值模拟;冲刷腐蚀速率【作者】杜强;李洋;曾祥国【作者单位】中国石油西南油气田公司川西北气矿,江油621741;四川大学建筑与环境学院,成都610065;四川大学建筑与环境学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TG172Abstract： In order to quantitatively describe the changes of flow field characteristics and the internal erosion corrosion damage process due to the change of fluid direction in bends of pipelines, an erosion physical model of 90° elbow pipe was es tablished under the Workbench platform, from which the distribution rules of pipe wall pressure, shear stress and fluid velocity in the elbow were obtained. The results show that the flow field in the elbow was complex, resulting in severe erosion corrosion in this place. The erosion corrosion of the outside of the elbow was most serious, followed by the straight section near outlet. There was almost no erosion corrosion on the inlet straight pipe and the inner side of the elbow. Larger diameter sands carried more kinetic energy and impact force, resulting in severer erosion corrosion on the tube wall.Key words： solid particle; numerical simulation; erosion corrosion rate在石油和天然气的开采过程中常伴随着大量杂质的产生，其中腐蚀介质和固体颗粒会对输送管道及工业设备产生腐蚀和磨损。

螺旋管内油水分离流场数值模拟分析

螺旋管内油水分离流场数值模拟分析王涛;李清平;喻西崇;姚海元【摘要】利用Fluent软件,采用Realizable k-ε模型对不同流速、不同开孔条件下螺旋管内部流场进行了数值模拟分析.入口流速较高时,螺旋管内油水界面为向内侧管壁倒伏的"V"字形,"V"字形内侧为油相,外侧为水相;螺旋管横截面上流体速度与压力沿径向由内侧管壁向外侧管壁逐渐增大.根据模拟结果提出了螺旋管开孔优化设计方法:在高入口流速下,螺旋管外侧管壁开孔位置应选择在螺旋管横截面水平位置及其上、下一定角度处(同时开孔),从而提高油水分离效率;在保证管内压力为正值的前提下,可考虑在内侧管壁开孔释放分离出的油.为降低系统压损,应尽量降低入口流速.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2010(022)001【总页数】5页(P49-53)【关键词】螺旋管;油水分离;数值模拟;开孔位置【作者】王涛;李清平;喻西崇;姚海元【作者单位】中海油研究总院;中海油研究总院;中海油研究总院;中海油研究总院【正文语种】中文螺旋管旋流分离技术是一种油水分离技术,目前还处于工业试验和数值模拟研究阶段。

“十五”期间,中海石油研究中心与中国科学院力学研究所合作率先将螺旋管旋流分离技术应用到了工业试验分离器样机中,通过现场试验取得了较好的油水分离效果;同时,中国科学院力学研究所龚道童、周永等人采用多相流模型对螺旋管在低入口流速(0.797m/s)下的油水分离进行了数值模拟和实验研究,提出了低入口流速下螺旋管管壁的最佳开孔位置[1,2]。

在低入口流速下,由于流体所受的径向离心加速度较小,此时重力加速度对油水分离是一项不能忽略的重要影响因素,同时较低的径向离心加速度也不利于油水快速分离。

而在高速旋转情况下,液滴能得到较大的离心加速度,油水会产生快速分离,分离系统的分离效率能得到提高,这样就能大大减小分离系统的体积。

高效、紧凑螺旋管油水分离系统的研究,对于螺旋管旋流分离技术在海洋采油平台工艺分离系统中的应用有着重要意义。

集输管道弯管内油水两相流压力变化数值模拟

集输管道弯管内油水两相流压力变化数值模拟孙皓;马贵阳;汪笑楠;李丹;孙蕾;王会香【摘要】油水两相混合流动是集输管路中经常遇到的现象，研究压力变化规律对集输管道的设计和运行有重要意义。

采用VOF模型，在不同含水率和流动速度条件下对油田地面集输管道弯管处的油水两相流进行了数值模拟。

对计算结果进行分析的结果可知，两相流的含水率和流动速度对弯管处的压降有很大影响；弯管内两相流的压降随含水率的增大而增大；在弯管内壁压力减小的同时速度增大，在外壁压力增大的同时速度减小；增大流速时，高含水率的油水两相流的压降先减小后增大。

%The phenomenon of the oil-water two phase mixed flow is often encountered in the gathering and transportation pipeline ,and the study of its pressure variation is important for the gathering pipeline design and operation .Using VOF model to simulate numerically the oil-water two phase flow in bend duct of oilfield surface gathering pipe under different moisture content of crude oil and fluid velocity .Through the analysis of the calculation results ,it was known that the moisture content of two phase flow and flow velocity has great influence on the pressure drop in bend duct .With the increase of moisture content ,the two phase flow pressure in bend duct increases .The elbow inner wall pressure is reduced while the speed increases ,the outer wall of the pressure increases while the rate decreases .While increasing the flow rate ,the high moisture content of the oil-water two phase pressure drop first decreases and then increases .【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P51-54)【关键词】数值模拟;弯管;压力变化;含水率;流速【作者】孙皓;马贵阳;汪笑楠;李丹;孙蕾;王会香【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;中石油大港油田原油运销公司，天津300280【正文语种】中文【中图分类】TE832我国的大多数油田已进入开发中后期，随着生产液中水含量的上升，产出的原油多为油水两相流或油气水三相流，特别是在地面集输管线中均会出现油水两相流动［1－2］。

穿越河流管道泄漏数值模拟

穿越河流管道泄漏数值模拟
李朝阳; 马贵阳; 刘亮; 刘永峰
【期刊名称】《《北京石油化工学院学报》》
【年(卷),期】2011(019)003
【摘要】电缆检漏法是管道泄漏和检测发展的一个重要方向。

建立了泄漏二维扩
散物理模型及数学模型,采用CFD仿真软件对不同水速下穿越河流埋地管道泄漏情况进行了模拟。

研究结果表明:不同水速下油品在土壤中泄漏情况相似,油品在水中分布范围随水速增加而增加,水速增大到一定程度时将会在地面上溢流一段时间才
向水中扩散,该方法为电缆检漏技术检测穿越河流成品油管道泄漏提供了理论依据。

【总页数】3页(P9-11)
【作者】李朝阳; 马贵阳; 刘亮; 刘永峰
【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001
【正文语种】中文
【中图分类】TE6
【相关文献】
1.穿越河流输油管道泄漏扩散数值模拟 [J], 姚威
2.穿越河流管道泄漏数值模拟 [J], 李朝阳; 马贵阳; 刘亮; 刘永峰
3.深埋管道中泄漏孔对燃气泄漏影响的数值模拟 [J], 彭伟;张俊;袁宏永;付明
4.气液两相流管道泄漏流场特性数值模拟分析 [J], 纪健;傅晓宁;王毅;李俊飞;纪宝
强
5.基于CFX的煤矿瓦斯抽采主系统管道泄漏数值模拟 [J], 蔡继涛;张志晶;王杰峰;吕伟;张卫东
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大小头管内流场数值模拟

大小头管内流场数值模拟
刘俊;陈彰兵;李朝阳
【期刊名称】《节能技术》
【年(卷),期】2013(031)003
【摘要】我国现有管道经多年的冲刷以及内外腐蚀后,在关键部位如大小头处存在一定的安全隐患,严重影响了管道的安全运行.本文利用CFD软件,对输气管道大小头内流场进行模拟,得出如下结论:(1)速度等值线在进口段分布较稀疏,对称位置速度变化不大,截面位置越靠上速度变化越大,同一速度等值线向内收缩；(2)同一对称面含水量几乎相同,含水量在小管段靠近壁面先减小后增大；(3)大管段入口处近似不存在剪切应力；变径处剪切应力等值线变密,呈逐渐增大趋势；小管段入口处逐渐变大,而后有减小的趋势；(4)变径处流体冲刷作用较大,需采用耐腐蚀钢材或适当增加壁厚.
【总页数】4页(P257-260)
【作者】刘俊;陈彰兵;李朝阳
【作者单位】中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610041;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610041;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610041
【正文语种】中文
【中图分类】TE832.2
【相关文献】
1.超音速分离线喷管内流场数值模拟 [J], 李鑫;李耿;王周成;张飞;赵康;刘元敏
2.某防暴喷射管管内流场数值模拟 [J], 张燕丽;赵法栋;赵悦;庄弘炜
3.烤烟房加热室热水蛇形管换热器设计及管内流场数值模拟 [J], 蒋松
4.烤烟房加热室热水蛇形管换热器设计及管内流场数值模拟 [J], 蒋松
5.不同曲度下90矩形弯管内部流场数值模拟研究 [J], 刘天昀;徐星宇;李晨斌;焦慧杰
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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

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王尊策;张井龙;徐艳;计彦斌【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2012(39)2【摘要】According to CFD method, a numerical simulation of water-oil flow field in dynamic hydrocyclone was made with Fluent software, and both velocity field and oilrwater distribution in dynamic hydrocyclone at different inlet flow and rotation speed were studied. The results show that the hydrocyclone tangential velocity assumes a double eddy structure, quasi free vortex and forced vortex; and the axial velocity is obviously less than tangential velocity without a zero speed envelopment surface; and the oil phase focused at hydrocyclone axes becomes into oil nucleus, and with the increase of inlet flow and rotation speed, the velocities in every direction and the concentrations of central oil nucleus can be increased.%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.【总页数】5页(P194-197,254)【作者】王尊策;张井龙;徐艳;计彦斌【作者单位】东北石油大学机械科学与工程学院;东北石油大学机械科学与工程学院;东北石油大学机械科学与工程学院;大庆钻探工程公司钻井二公司【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8+4【相关文献】1.油水分离用水力旋流器内部流场的数值模拟 [J], 王尊策;时培明;张淑艳2.水力旋流器中水细煤粉两相流动数值模拟 [J], 付全荣;刘爱凤;刘涛3.除油水力旋流器内油水分离过程数值模拟 [J], 琚选择;李自力;孙卓辉4.液-固水力旋流器两相流动数值模拟研究进展 [J], 刘育嘉;刘仁桓;金有海5.振动耦合效应下水力旋流器油水两相流动研究 [J], 李森;翟道理;王尊策;徐艳;闫月娟;李新妍;张健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

弯管内部油水两项流的数值模拟

弯管内部油水两项流的数值模拟闫明龙;聂晶;刘勇峰;刘林远;孙辰琛【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(43)12【摘要】在油井出油管道以及石化生产中，油水两项流是非常常见的现象。

为了减少能耗、便于制订防腐措施，利用GAMBIT软件建模以及FLUENT软件的可实现模型对弯管中油水两项流的压力场和速度场进行模拟。

结果表明，管内入口直管压力呈逐阶减小趋势；弯管内壁出形成低压区且又内向外逐渐增大；而速度分布正好与压力分布规律相反，恰好与自由涡流理论的模型相符。

且通过对油水两项所占体积分数分别为30%、50%、80%三种情况的模拟得出，由于水密度大于油的原因，随着油相体积分数的下降，管内整体压强减小，整体速度增大。

%The oil-water two-phase flow is very common in oil pipe of well and petrochemical industry. In order to decrease energy consumption and formulate anticorrosive measures, GAMBIT software was used to establish the model, and pressure field and velocity field of oil-water two-phase flow in elbow were simulated by FLUENT software. The results show that the straight tube inlet pressure reduces gradually;low-pressure area is formed at inside wall of the elbow and it increases from inside to outside;distribution laws of the velocity and pressure is just opposite, just conform to the free vortex theory model. The results simulated under three cases of oil-water volume fraction of 30%, 50%and 80%show that, due to the density ofwater is higher than oil, as the oil phase volume fraction declines, the overall pressure in tube reduces, the overall speed increases.【总页数】3页(P2724-2726)【作者】闫明龙;聂晶;刘勇峰;刘林远;孙辰琛【作者单位】中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都 610041;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都 610041;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都 610041;中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都 610041【正文语种】中文【中图分类】TQ018【相关文献】1.集输管道弯管内油水两相流压力变化数值模拟 [J], 孙皓;马贵阳;汪笑楠;李丹;孙蕾;王会香2.油水两相流弯管处安全分析 [J], 唐绍猛;刘德俊;王光辉3.油水砂多相流中固体颗粒对弯管及T型堵头管的冲蚀 [J], 彭文山;曹学文;吉俊毅;靳学堂;王庆4.倾斜管内高黏油水两相流的数值模拟 [J], 刘志权; 荣峰; 佟仕忠5.颅内直的/微弯母管动脉旁瘤的三维稳态流/脉动流的数值模拟 [J], 温功碧;蔡庆东;刘爱华;吴中学因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。