进气量对气举式同向出流旋流器性能的影响研究

摘要

为了进一步提高同向出流水力旋流器的分离性能,提出一种由注气锥端口注气对油核形成气举的方法.采用计算流体动力学方法,针对不同的进气速度对旋流器内流场分布特性及分离性能的影响开展了数值模拟研究,分析了不同进气速度条件对速度场、轴向压降和油相体积分数的影响规律.数值模拟结果显示:注气口附近液流轴向速度随进气速度增加呈现出逐渐升高的趋势,当进气速度由0.5 m/s增大到3.0 m/s时,轴向速度由0.9 m/s升高至5.5 m/s;注气口附近液流轴向压降随进气速度的增加而逐渐减小,当进气速度由0.5 m/s增大到3.0 m/s时,轴向压降由214.7 kPa降低至213.0 kPa;通过注气实现对油核的推举,提升了油核由溢流管流出的速度;随着进气速度的增大,旋流器的分离效率呈先升高后降低的趋势,当进气速度为1.0 m/s时达到最大分离效率76.57％.研究结果可为气举式旋流器的现场应用提供理论指导.