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天然气水合物三相流段管道压力损失分析 被引量：8
1
作者 徐海良 孙思聪 杨放琼 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期661-666,共6页
水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和F... 水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和FLUENT软件,采用欧拉模型配合CFD-PBM模型分析了管径、流速、固相和气相体积分数、粒径、气泡平均直径对管道压力损失梯度的影响。结果表明:管道压力损失梯度随着管径增加而减小,在管径大于300 mm后压力损失梯度减小缓慢并开始趋于稳定,在450 mm处压力损失梯度骤降,500 mm以后再次趋于稳定;随着浆体流速增大,管道三相流段压力损失梯度先减小后增大,存在一个最优流速,且最优流速随着粒径增大而增大;固相体积分数和颗粒直径都与压力损失梯度成正比,但体积分数的影响较大,粒径的影响较小;气相体积分数在0.3以内与压力损失梯度成反比,表明了少量气体的减阻效应;气泡平均直径过大会减小有效管径,导致压力损失梯度增大。 展开更多
关键词 天然气水合物 绞吸式开采 管道输送三相流 cfd-pbm模型 压力损失梯度
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基于CFD-PBM模型的井下油水旋流分离器结构优选 被引量：4
2
作者 任向海 彭振华 +2 位作者 丁雯 李默 闫月娟 《石油机械》 北大核心 2023年第6期66-73,共8页
针对高含水低产量稠油井井下油水分离和同井回注技术,设计了小直径井下油水旋流分离器。基于CFD-PBM耦合模型,对旋流器内液液两相流动规律和油滴破碎机理进行了数值模拟,采用正交试验方法,对旋流器关键结构参数进行了优选,并对优选后的... 针对高含水低产量稠油井井下油水分离和同井回注技术,设计了小直径井下油水旋流分离器。基于CFD-PBM耦合模型,对旋流器内液液两相流动规律和油滴破碎机理进行了数值模拟,采用正交试验方法,对旋流器关键结构参数进行了优选,并对优选后的结构进行了处理量变化和油相黏度变化对旋流器分离性能影响的研究。研究结果表明:对旋流分离器溢流口质量效率影响的主要因素由大到小依次为小锥段锥角、溢流管直径、大锥段锥角和尾管长度。处理量变化对旋流器分离性能影响较大,随着处理量增大,油滴破碎概率增加,油水分离效率呈先增大后减小的趋势;油相黏度在40~160 mPa·s范围内,黏度变化对分离性能影响不大,但黏度超过160 mPa·s后,旋流器分离效率快速下降。研究成果可为碳酸盐岩缝洞型油藏开展稠油井井下同井注采工艺提供技术支撑。 展开更多
关键词 碳酸盐岩缝洞型油藏 稠油井 井下油水分离 水力旋流器 低处理量 cfd-pbm模型
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安装水平多孔板的鼓泡床反应器CFD-PBM数值模拟
3
作者 霍莹 付连超 +4 位作者 王娟 车连发 李秀明 阚子建 刘翊辉 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期727-734,共8页
采用Euler-Euler双流体模型对安装水平多孔板的鼓泡床反应器内气-液两相流动进行数值模拟研究,探究了不同水平多孔板和表观气速条件对鼓泡床反应器内气含率及气泡直径的影响。结果表明:当表观气速从0.5 m/s增加到1.0 m/s时,安装水平多... 采用Euler-Euler双流体模型对安装水平多孔板的鼓泡床反应器内气-液两相流动进行数值模拟研究,探究了不同水平多孔板和表观气速条件对鼓泡床反应器内气含率及气泡直径的影响。结果表明:当表观气速从0.5 m/s增加到1.0 m/s时,安装水平多孔板的反应器内整体气含率显著增加;安装多孔板后,气泡在中心区域分布范围加宽;轴向液体速度为0时,没有安装多孔板的反应器向上流动的液相径向无量纲分布范围为0~0.57,而安装了多孔板的径向无量纲分布范围为0~0.64;水平多孔板的安装能增强气泡之间的聚并与破碎,使大气泡在反应器中心区域的分散范围更宽。 展开更多
关键词 鼓泡床反应器 cfd-pbm模型 轴向液速 气含率
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多孔板鼓泡塔流动与传质特性数值模拟
4
作者 王娟 李秀明 +5 位作者 邵炜涛 丁续 霍莹 付连超 白云宇 李迪 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期801-814,F0002,共15页
采用Euler-Euler双流体模型对安装不同数量的水平多孔板的鼓泡塔内气液两相流动及传质特性进行数值模拟研究,并探究了不同表观气速条件对鼓泡塔内气含率、气泡直径分布和气液传质系数的影响。结果表明,不同数量的多孔板和不同位置的多... 采用Euler-Euler双流体模型对安装不同数量的水平多孔板的鼓泡塔内气液两相流动及传质特性进行数值模拟研究,并探究了不同表观气速条件对鼓泡塔内气含率、气泡直径分布和气液传质系数的影响。结果表明,不同数量的多孔板和不同位置的多孔板都会影响气含率的分布;随着多孔板的数目增加,鼓泡塔液相上方区域的气含率增加,但影响区域有限;安装多孔板后,鼓泡塔内径向位置的平均气含率变化明显,出现“M”形状的分布。不同表观气速下,未安装多孔板的鼓泡塔内直径为1~2mm的微小气泡占比超过30%;安装多孔板后,微小气泡占比明显增加;气液传质系数在中心区域(径向无量纲为-0.5~0.5)较为平缓,波动不大。最后将模拟计算得到的气液体积传质系数与Akita的关联式计算值进行比较,本文计算结果略高。 展开更多
关键词 鼓泡塔 cfd-pbm模型 气泡直径 气含率 气液体积传质系数
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脉冲筛板萃取塔CFD-PBM模型研究
5
作者 孙梅娟 赵婧 +2 位作者 李莎莎 池永庆 李鹏 《当代化工》 CAS 2023年第4期897-902,共6页
脉冲筛板萃取塔是核工业等领域中最常用的萃取设备之一,为深入了解脉冲筛板萃取塔中两相流行为规律,使用CFD-PBM模型对脉冲筛板萃取塔中由有机相(30%TBP-正十二烷)、水相(HNO_(3)水溶液)组成的体系进行两相流过程模拟分析,模拟结果与实... 脉冲筛板萃取塔是核工业等领域中最常用的萃取设备之一,为深入了解脉冲筛板萃取塔中两相流行为规律,使用CFD-PBM模型对脉冲筛板萃取塔中由有机相(30%TBP-正十二烷)、水相(HNO_(3)水溶液)组成的体系进行两相流过程模拟分析,模拟结果与实验数据吻合较好,分散相存留分数和Sauter平均液滴直径的相对偏差仅为8.28%和5.54%;随脉冲速度增加,Sauter平均液滴直径减小,液滴直径分布更均匀,分散相存留分数增加,特性速度减小;两相表观速度对液滴直径影响较小,分散相表观流速增加有利于提高分散相存留分数,而连续相表观流速影响不大;发生液泛时分散相液泛表观速度随连续相液泛表观速度增大而减小,随脉冲速度增加液泛通量先增后减,存在极值。 展开更多
关键词 脉冲筛板萃取塔 两相流 cfd-pbm模型
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聚丙烯环管反应器内颗粒粒径分析研究
6
作者 宋肖 宣爱国 +2 位作者 吴元欣 朱晓明 闫志国 《化工技术与开发》 CAS 2016年第3期57-60,共4页
利用计算流体动力学软件对环管反应器内丙烯聚合生成的颗粒粒径分布进行了数值模拟。以CFDPBM耦合模型为基础,通过矩量法对反应器内流体流动行为进行模拟。结果表明,在反应过程中,颗粒在第四段弯管处囤积严重。为提高反应速率、从理论... 利用计算流体动力学软件对环管反应器内丙烯聚合生成的颗粒粒径分布进行了数值模拟。以CFDPBM耦合模型为基础,通过矩量法对反应器内流体流动行为进行模拟。结果表明,在反应过程中,颗粒在第四段弯管处囤积严重。为提高反应速率、从理论上探讨反应器内复杂的浆液流动情况,进一步研究了颗粒破碎、聚并以及破碎聚并这3种情况下颗粒的平均粒径变化情况。约40min后,颗粒在第四段直管段顶部达到破碎与聚并动态平衡时,平均粒径约为283μm,与实际生产数据相吻合。因此,该模型可作为提高工业产品质量的理论指导。 展开更多
关键词 聚丙烯 环管反应器 颗粒平均粒径 cfd-pbm模型
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CFD-PBM耦合模型模拟气液鼓泡床的通用性研究 被引量：17
7
作者 张华海 王铁峰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期487-495,共9页
通过对不同操作压力和不同液体性质气液鼓泡床的模拟值与实验数据进行对比,从而验证CFD-PBM耦合模型的通用性。结果表明,CFD-PBM耦合模型在加入了气泡破碎修正因子后,可以很好地预测压力对鼓泡床流体力学行为的影响趋势,当压力升高时,... 通过对不同操作压力和不同液体性质气液鼓泡床的模拟值与实验数据进行对比,从而验证CFD-PBM耦合模型的通用性。结果表明,CFD-PBM耦合模型在加入了气泡破碎修正因子后,可以很好地预测压力对鼓泡床流体力学行为的影响趋势,当压力升高时,气含率显著升高。不同液体黏度和表面张力条件下CFD-PBM耦合模型的模拟结果与实验结果均吻合较好。随液体黏度增大,气泡破碎速率减小,气泡尺寸分布变宽,曳力显著下降,气含率随之降低。随表面张力减小,气泡破碎速率增大,气泡变小,气含率升高。CFD-PBM耦合模型具有很好的通用性,原因在于考虑了压力、液体黏度和表面张力对气泡聚并、破碎和气液相间作用力的影响。 展开更多
关键词 鼓泡床 cfd-pbm耦合模型 操作压力 物性参数 气含率
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间歇冷却结晶过程的CFD-PBM数值模拟
8
作者 覃渫兰 张磊 都健 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期231-240,共10页
溶液结晶是一项重要的工业操作,被广泛用于各个领域.针对扑热息痛-乙醇体系,结合计算流体动力学、结晶动力学和粒数衡算模型建立了CFD-PBM耦合模型,模拟搅拌结晶器中的间歇冷却结晶过程.与实验进行对比表明,模拟结果和实验结果有较好的... 溶液结晶是一项重要的工业操作,被广泛用于各个领域.针对扑热息痛-乙醇体系,结合计算流体动力学、结晶动力学和粒数衡算模型建立了CFD-PBM耦合模型,模拟搅拌结晶器中的间歇冷却结晶过程.与实验进行对比表明,模拟结果和实验结果有较好的一致性.探究晶种加入、破碎过程、搅拌速度和降温速率对粒度分布的影响,得出如下结论:适当加入晶种可以避免新晶体成核造成的高过饱和度,从而获得具有平均粒径大、颗粒数多的粒度分布;采用合适的破碎模型,考虑更为全面的结晶动力学模型,能够提高产品粒度分布的预测能力;随着搅拌速度增大,颗粒数增加,颗粒的平均粒径减小;线性降温速率减小,产生的颗粒数减少,但颗粒的平均粒径增大. 展开更多
关键词 cfd-pbm耦合模型 冷却结晶 破碎模型 粒度分布
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冰浆水平直管非均匀输运特性研究 被引量：4
9
作者 徐爱祥 平仕昊 +2 位作者 徐丹 刘志强 寇广孝 《湖南工业大学学报》 2018年第5期6-11,共6页
通过建立CFD-PBM耦合模型,研究含冰率与流速对水平直管内冰浆的冰晶体积分数与粒径的分布规律,着重分析了冰浆管内非均匀流动过程的输运特性。研究结果表明:含冰率对冰晶体积分数及粒径演化有显著影响,含冰率越高,冰晶体积分数越大,冰... 通过建立CFD-PBM耦合模型,研究含冰率与流速对水平直管内冰浆的冰晶体积分数与粒径的分布规律,着重分析了冰浆管内非均匀流动过程的输运特性。研究结果表明:含冰率对冰晶体积分数及粒径演化有显著影响,含冰率越高,冰晶体积分数越大,冰晶平均粒径越大;而流速对冰晶体积分数分布的影响主要在于近壁面区,流速增大主流区的冰晶体积分数几乎不变,而近壁面处冰晶体积分数则有所下降;随着流速的增加,冰晶粒径增大,但增加的速率逐渐下降。 展开更多
关键词 冰浆 cfd-pbm耦合模型 非均匀流动 输运特性
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水平直管内冰浆流动过程冰晶粒径演化研究 被引量：3
10
作者 余云霞 刘志强 +1 位作者 唐艺芳 马克波 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期41-47,共7页
本文采用实验研究与数值模拟相结合的方法,研究了冰浆在水平直管内流动过程中冰晶粒径的分布及其演化规律。通过CFD-PBM耦合模型模拟研究冰浆在不同过冷度、流速、含冰率下冰晶粒径分布及其演化规律,并通过实验对数值模拟结果进行验证... 本文采用实验研究与数值模拟相结合的方法,研究了冰浆在水平直管内流动过程中冰晶粒径的分布及其演化规律。通过CFD-PBM耦合模型模拟研究冰浆在不同过冷度、流速、含冰率下冰晶粒径分布及其演化规律,并通过实验对数值模拟结果进行验证。结果表明:在含冰率为15%的冰浆管道入口处,冰晶粒径数量密度分布均近似高斯分布;随着冰浆流速和含冰率的增加,沿流动方向中心轴的冰晶平均粒径增大,截面冰晶粒径分布越不均匀;流速越小、含冰率越大,冰晶粒径的长度数量密度分布曲线的峰值升高,峰值所对应冰晶粒径的平均值减小。 展开更多
关键词 冰浆 cfd-pbm耦合模型 动力学模型 数值模拟 冰晶粒径
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