螺旋分离器水流动特性的CFD模拟与PIV试验

• 作者: 张晓光 徐保蕊 王月文 蒋明虎 赵立新 邓鑫
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: 螺旋分离器 PIV试验 数值模拟 螺旋流 RSM模型 速度分布 压力损耗
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 223-231
• 页数: 9页
• 分类号: TE85
• 字数: 6241字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7623/syxb201802011

摘要

设计了一种新的螺旋分离器,采用CFD数值模拟技术对螺旋分离器的入口管段、螺旋分离段及出口管段内流体流动速度场及压力损失分布特性进行了分析,结合PIV流场测试试验对分离器的入口管段和出口管段内流体流动速度场进行了测量和对比分析.介绍了螺旋分离器油水分离的工作原理、结构参数及PIV实验流程.结果表明:该螺旋分离器螺旋导流效果明显,在螺旋分离段及出口管段内具有持续时间长、离心分离强的螺旋流分离流场;流体流过螺旋分离段后,在出口管段内可形成稳定的螺旋流场;通过对比分离器内入口管段及出口管段PIV试验速度测量值与数值模拟值,结果吻合良好,验证了模拟结果的可靠性;通过分离器的压力损耗分析,指出了螺旋分离器的主要压力损耗位置,设计工况下的分离器最大压力损耗不超过90 kPa.