双支T形管内油滴聚结破碎特性分析

作     者：李枫 高金明 邢雷 刘彩玉 熊峰 Li Feng;Gao Jinming;Xing Lei;Liu Caiyu;Xiong Feng

作者机构：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 

基　　金：国家863计划项目“井下油水分离及同井回注技术与装备”(2012AA061303) 大庆市指导性科技计划项目“高气液比单井注采井除气油水分离系统研究”(zd-2019-19) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2020年第48卷第6期

页      码：83-90页

摘      要：现有研究未对T形管内油滴的聚结破碎情况做进一步分析,且采用PBM模型研究双支T形管内油滴聚结破碎特性的研究尚未见报道。为此,采用CFD-PBM耦合方法对双支T形管内油滴聚结破碎行为及分离特性进行数值模拟分析,同时开展室内试验对模拟结果的准确性进行验证。研究结果表明:T形管支管内的油滴粒径大小受湍动能变化影响较大,湍动能由0.64 m^2/s 2减小到0.36 m^2/s 2时,油滴粒径由300μm增加到460μm,呈聚结状态,而湍动能由0.36 m^2/s 2增大到0.60 m^2/s 2时,油滴粒径由480μm降低到360μm,呈破碎状态;随支管高度的增加,其内部湍动能逐渐减弱而油滴粒径却逐渐增大;靠近入口的支管Ⅰ内部油相体积分数明显大于支管Ⅱ,且同一支管内左侧的油相体积分数也高于右侧;双支T形管的分离效率随支管出口分流比的增大呈先升高后降低的趋势,当分流比为50%时,分离效率达到最大值30.2%;最佳分流比条件下,处理量在2~4 m^3/h范围内变化时,T形管的分离效率呈逐渐降低趋势,由32.5%降低到25.0%。研究结果可为T形管结构的优化设计提供一定的理论指导。

主 题 词：群体平衡模型 T形管 湍动能 油滴粒径 分离效率 

学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.06.013

馆 藏 号：203946355...