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超声速旋流分离器内气液两相流流动特性 被引量：8
1
作者 文闯 曹学文 +2 位作者 杨燕 张静 杨涛 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期129-133,共5页
采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值方法对超声速旋流分离器内部复杂的气液两相流场进行数值计算。在数值模拟中,采用RNG k-ε模型模拟气相流动,采用离散相模型(DPM)追踪颗粒运动轨迹。以湿空气为介质,测量超声速分离器的轴向压力并... 采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值方法对超声速旋流分离器内部复杂的气液两相流场进行数值计算。在数值模拟中,采用RNG k-ε模型模拟气相流动,采用离散相模型(DPM)追踪颗粒运动轨迹。以湿空气为介质,测量超声速分离器的轴向压力并与数值模拟结果进行对比。结果表明:数值模拟结果和测量值较为一致;气体进入超声速喷管后发生膨胀形成低温(-70℃),使天然气中的水凝结为液滴,同时气体经旋流叶片产生旋流,经中心体的收缩形成较大的离心加速度(300000 g);在巨大的离心场作用下极少部分液相颗粒随气相从扩压器流出,大部分液相颗粒与旋流分离段壁面碰撞被吸附或直接进入积液槽空间被排出,达到气液分离的目的。 展开更多
关键词 超声速分离器 旋流 离散相模型 气液两相流 液滴轨迹
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一种先旋流后膨胀型超声速分离器脱水性能实验 被引量：7
2
作者 文闯 曹学文 +3 位作者 杨燕 张玉蛟 张静 王国栋 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期310-314,共5页
根据角动量守恒原理,设计加工了一套包含中心体的先旋流后膨胀型超声速旋流分离装置,并搭建室内实验系统对该分离装置的脱水性能进行研究,主要分析了压力恢复系数对露点降的影响和旋流对分离器过流能力的影响。结果表明:经先旋流后膨胀... 根据角动量守恒原理,设计加工了一套包含中心体的先旋流后膨胀型超声速旋流分离装置,并搭建室内实验系统对该分离装置的脱水性能进行研究,主要分析了压力恢复系数对露点降的影响和旋流对分离器过流能力的影响。结果表明:经先旋流后膨胀型超声速旋流分离器分离后,分离器干气出口的水露点可达到-2.8℃,露点降可达34.9℃,且露点降随着压力恢复系数的增加而减小;保持分离器的压力恢复系数小于70%时,干气出口的水露点降最少达18℃,分离器可正常工作;在不同入口压力条件下,分离器的水露点降基本相同,分离器的流量适应能力较强,脱水性能稳定;旋流强度增加将减小通过分离器的流体质量流量,只有来流的质量流量达到设计的临界流量时,分离器才可正常工作。 展开更多
关键词 超声速分离器 脱水 露点降 旋流强度 实验研究
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新型超音速分离器内非平衡凝结流动数值研究 被引量：3
3
作者 韩中合 赵豫晋 李恒凡 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期5-10,共6页
针对实际开采中高压天然气的含水问题,结合动力学和热力学原理,设计了一套前置式超音速脱水装置.采用UDF将液相控制方程和其他控制方程的源相编入FLUENT中,建立了含有自发凝结的三维双组份流动计算模型,研究了含湿天然气在超音速分离器... 针对实际开采中高压天然气的含水问题,结合动力学和热力学原理,设计了一套前置式超音速脱水装置.采用UDF将液相控制方程和其他控制方程的源相编入FLUENT中,建立了含有自发凝结的三维双组份流动计算模型,研究了含湿天然气在超音速分离器中的凝结过程,并分析了不同进口条件对过冷度、成核位置、极限成核率等凝结参数的影响.结果表明:所建立三维数值模型能够较好的揭示超音速分离管内部凝结参数的分布规律;而且入口压力和入口温度对于特定结构的分离管内部的液滴成核及生长过程有显著影响,在工业应用中,可以适当考虑调整入口温度和压力来提高分离效率. 展开更多
关键词 前置式超声速分离器 自发凝结 两相流动 数值模拟
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前置式超声速旋流分离器设计与凝结特性分析
4
作者 张卫兵 《当代化工》 CAS 2016年第8期1892-1895,1899,共5页
针对天然气在长距离管道输送过程中,所含水蒸汽杂质会凝结成液态水的问题,通过运用动力学原理与液滴成核生长理论,开发设计了一种全新的前置式超声速旋流脱水装置。利用CFD中的用户自定义接口建立了含湿天然气的凝结流动模型,数值分析... 针对天然气在长距离管道输送过程中,所含水蒸汽杂质会凝结成液态水的问题,通过运用动力学原理与液滴成核生长理论,开发设计了一种全新的前置式超声速旋流脱水装置。利用CFD中的用户自定义接口建立了含湿天然气的凝结流动模型,数值分析了装置内部的马赫数、过冷度、液滴成核率、液滴半径和湿度等关键凝结参数的变化规律。结果表明:所建立的三维含湿天然气的凝结流动模型可以真实描述超声速旋流分离器中的流动变化规律,为以后装置的工业应用和下一步提高分离效率提供了理论参考。 展开更多
关键词 前置式超声速分离器 自发凝结流动 数值模拟 分离效率
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天然气液化技术研究现状及进展 被引量：16
5
作者 杨文 曹学文 +1 位作者 孙丽 王迪 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期88-93,共6页
系统的阐述了国内外关于天然气液化流程的研究成果,着重介绍了一种新型天然气液化技术。目前国外较大型LNG工程主要采用级联式液化流程及混合制冷剂液化流程,且已开展小型天然气液化装置的研究,并已开发了几种小型的天然气液化装置,但... 系统的阐述了国内外关于天然气液化流程的研究成果,着重介绍了一种新型天然气液化技术。目前国外较大型LNG工程主要采用级联式液化流程及混合制冷剂液化流程,且已开展小型天然气液化装置的研究,并已开发了几种小型的天然气液化装置,但其液化流程主要是由大型装置演化而来,并未出现本质变化;国内LNG液化工艺流程研究起步较晚,且由于天然气气源和LNG目标市场的限制,目前投产及在建装置均属于小型天然气液化装置,国内所利用小型天然气液化流程主要为膨胀制冷循环及混合制冷剂循环。超声速旋流分离器被提出应用于天然气液化过程,目前研究表明,其能成功将天然气液化,但关于超声速旋流分离器内部天然气流动过程、液滴凝结及生长热力学过程、液化效率等还需开展进一步的研究工作。 展开更多
关键词 天然气 液化 流程 超声速旋流分离器
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超声速旋流分离器内天然气液化过程研究 被引量：8
6
作者 杨文 曹学文 +1 位作者 赵联祁 吴兰杰 《石油机械》 2015年第5期87-91,100,共6页
目前关于超声速旋流分离器内天然气凝结液化过程的研究较少,为此,通过数值模拟计算对Laval喷管内气体凝结液化过程进行研究,并分析喷管结构对凝结液化的影响。研究结果表明,甲烷气体在喷管内发生了自发凝结现象,但凝结冲波现象并不明显... 目前关于超声速旋流分离器内天然气凝结液化过程的研究较少,为此,通过数值模拟计算对Laval喷管内气体凝结液化过程进行研究,并分析喷管结构对凝结液化的影响。研究结果表明,甲烷气体在喷管内发生了自发凝结现象,但凝结冲波现象并不明显,这与甲烷气体凝结过程液滴生长较慢且凝结潜热较小有关;随着喷管膨胀率的增大,气体过冷度增加越快,其能更早达到凝结液化条件(Wilson点);喷管内最大成核率、液滴数目及湿度(液化率)均随膨胀率的增大而增大,膨胀率从6 000 s-1增大到12 000 s-1,成核率最大值增加154.8%,液滴数目增加79.5%,喷管出口湿度增加51.7%,较大程度提高了液化率;对于扩张段长度固定的喷管,过大膨胀率将导致气体温度或压力低于三相点而无法液化;不同膨胀率及不同入口条件下液化率均较低,需进一步开展多级液化研究。 展开更多
关键词 超声速旋流分离器 天然气液化 喷管 膨胀率 自发凝结 数值模拟
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