摘要：针对卧式螺旋卸料沉降离心机螺旋空心轴因磨损产生的偏心、振动、甚至漏料等问题,通过试验和数值模拟研究螺旋空心轴内表面上微凸和微凹缺陷对壁面磨损的影响。结果表明,微凸起处的磨损区主要分布在其迎流面处的底部和微凸起进料端附近壁面,且微凸起上的磨损率在其轴向位置上呈两端高、中间低的分布,距离进料端位置的磨损率更高,磨损率与处理量呈正相关。如进料流量从1.37 m^(3)/h增加至2.74 m^(3)/h时,微凸起磨损率峰值从6.20×10^(-4)kg/(m^(2)·s)增加至1.63×10^(-3) kg/(m^(2)·s);下凹缺陷的磨损区主要分布在其背流面,磨损率峰值随着缺陷直径增加而变大。如缺陷直径从1 mm增加至2 mm时,缺陷处磨损率峰值从3.77×10^(-4)kg/(m^(2)·s)增加至6.02×10^(-4)kg/(m^(2)·s),且下凹缺陷处存在明显的磨损集中现象。研究结果可为螺旋空心轴的防磨设计提供依据。

摘要：现行气体钻井存在污染环境、浪费能源等问题。为了回收钻井介质氮气或者天然气,设计了气体分离设备和液体排料方案;为了使气体钻井地面分离设备液体排料系统能够连续工作,必须要保证排料速度大于排料临界流速。运用***临界流速计算公式分析得出,在设备结构确定以后,排料临界流速随着井口钻屑粒径、排料流体体积分数的增加而增加。通过对井口钻屑粒径影响因素的分析和排料流体体积分数的计算,将排料临界流速与钻井工况参数进行了关联,得出排料临界流速随着注气量、钻井速度、分离器分离效率的增加而增加;随着井深、岩层硬度和孔隙率的增加而减小。

摘要：为探究碟式离心机碟片结构设计规律和提高碟式离心机分离效率,运用Fluent软件对碟式离心机内部煤油脱水过程进行数值模拟,对比分析了碟片间隙、碟片半锥角、中性孔直径等结构参数对流场分布规律以及分离效率的影响。数值模拟结果表明:碟片间隙减小,出油口含水率降低,分离效率提高;碟片半锥角较大,液滴的有效沉降距离增加,有利于油品的脱水;中性孔直径较小时,油品脱水效率较高。

摘要：卧式螺旋卸料沉降离心机内部流动复杂、结构封闭且高速旋转,传统的理论与试验方法均无法对其分离过程进行准确描述。鉴于此,应用Fluent软件,采用Mixture多相流模型、RSM湍流模型和SRF模型相结合的方式,对不同颗粒直径、固相密度和液相黏度条件下离心机的内部流场进行了三维稳态计算。通过与理论沉降速度比较,验证了模拟方法的可行性。模拟结果表明,增加颗粒直径能够显著提高沉降速度、改善分离效果,但出渣含固率不会超过颗粒堆积极限所对应的最大含固量;固相密度比水密度大时,固相密度增加,分离效果变好,固相密度与水的密度接近甚至低于水时,沉渣无法有效排出;0~40℃范围内,操作温度越高,液相黏度降低,出渣含固率越高。研究结果可为卧螺离心机的结构设计和现场应用提供参考。

摘要：针对搅拌釜底部的回流区内液体流速较低,容易造成物料堆积,不宜进行物料混合的问题,采用稳态数值模拟方法研究了该回流区的内部流场与形状结构,据此设计1个诱导锥,对比分析了在搅拌釜底部回流区安装诱导锥前、后的混合效果与流场。模拟结果表明:随着搅拌的进行,搅拌釜底部物料聚集越来越多直至达到一稳定值,该稳定值明显高于混合均匀时碳酸钙颗粒体积分数的理论值,使物料在釜内难以均匀分布;在搅拌釜底部加入诱导锥能够明显加快釜内物料的混合,缩短混合时间;诱导锥能减小回流区,增大釜内主流循环区域与主流循环液体的轴向流速和湍流强度,从而增强混合效果。

摘要：普通高校开设新生研讨课应注重学生自主学习能力提升,提高专业认同度,激发科研兴趣;课程内容组织实施上,以专业学科为基础,轻知识传授,重兴趣引导和基本技能训练,在课堂与课外共同推进;采用团队教学,并有主讲教师全程跟踪和引导学生,结合多种考核方式,及时促进学生持续改进和不断提高。

摘要：齿盘剪切空化器内的流场及空化过程复杂,齿间的空化行为及空化特性研究一直是该领域的难点和重点。采用Zwart空化模型对齿盘剪切空化器内空化过程进行数值模拟。结果显示,动齿后缘局部区域的空化现象是离心力与机械剪切力的交替作用的结果。齿倾角对齿间空化效果的影响较大,且改变空化泡产生位置。齿盘剪切空化器内的空化在整个盘间呈多点分布,且分布均匀,空化强度高,累积空化体积大。高速旋转的齿盘间“点阵式”空化泡的产生具有连续、稳定特性,这对人们就齿盘剪切空化机理的探索、开发设计和应用具有重要意义。

摘要：现有油水分离用碟式分离机相关研究均忽略了液滴的聚并与破碎行为,以及其对内部流场和分离性能的影响规律,致使碟式分离机理论难以深化,严重制约着碟式分离机的发展及应用。为此,采用CFD-PBM耦合模型研究油滴在碟式分离机内的聚并、破碎行为以及该行为对分离性能的影响。结果表明入口油滴的粒径主要为8~40μm,而预分离区和轻相出口的油滴粒径在80μm以上,说明油滴在这两个位置主要发生聚并行为。在碟片间隙和底部流道,油滴粒径由预分离区的80μm降低至70μm左右,说明油滴在这两个位置主要发生破碎行为。将模拟所得分离效率与实验所得结果对比,发现其误差最大仅为5%,表明PBM模型可以较为准确地揭示油滴在碟式分离机中的聚并与破碎行为。通过研究发现油滴在碟式分离机中的确存在着明显的聚并与破碎行为,并且以聚并为主。研究结果不仅能为深入研究碟式分离机的分离性能奠定基础,也能为碟式分离机的结构设计提供理论指导。