气力提升系统气液两相流数值模拟分析

• 作者: 侯精明 左娟莉 张凯 杨泓 魏炳乾
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 气力提升系统 数值模拟 密度 提升效率
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 197-206
• 页数: 10页
• 字数: 5975字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191755

摘要

污水处理、油田采油、液态金属冷却反应堆和磁流体动力转换器等领域采用气力提升系统有其显著优势.由于不同液体介质与气体介质密度对气力提升系统性能影响较大,因此本文基于Fluent仿真软件,采用欧拉模型、k-ω剪切应力输运湍流模型数值模拟了氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银及空气-水、氩气-水、氮气-水下气力提升系统内气液两相流动行为,分析了系统稳定时提升立管内气相体积分数、提升液体流量、提升效率、提升管出口处液体径向速度的变化规律.研究结果表明:1)氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银系统中,提升管内液体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率越高;2)空气-水、氩气-水、氮气-水系统中,提升管内气体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率峰值越小;3)提升管出口处提升液体径向速度随气体充入量的不断增加而整体波动升高,最终管轴中心附近液体速度较大,管壁附近液体速度较小.本文研究成果为污水处理、气举采油、液态重金属冷却核反应堆和磁流体动力转换器等应用领域的气力提升技术的优化提供科学的理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张凯	西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室	8	12	2.0	3.0
2	魏炳乾	西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室	51	223	9.0	13.0
3	左娟莉	西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室	5	0	0.0	0.0
4	侯精明	西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室	27	118	6.0	10.0
5	杨泓	西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室	3	0	0.0	0.0