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作者:李枫;史龙龙;邢雷;高扬;关帅;
单位:东北石油大学机械科学与工程学院;黑龙江石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室;中国石油勘探开发研究院;
摘要:为解决旋流器在井下狭小空间内的适用性问题,提出一种新型过轴式旋流器,通过响应面法对构建的旋流器结构参数与分离效率间的数学关系模型进行结构优化。采用数值模拟方法,对优化前后旋流器在不同处理量与含水率条件下旋流器内流场特性及分离效率的对比情况开展研究。结果表明:优化后模型效率均优于优化前,优化后模型处理量在2—6.5 m~3/h变化,处理量为6.5 m~3/h时分离性能最佳,分离效率由60.30%增至97.10%;含水率在92%—99%变化,含水率99%时分离性能最佳,分离效率由93.15%增至99.72%。采用数值模拟与实验相结合的方法,对优化后旋流器在不同分流比条件下分离效率开展研究,数值模拟与实验结果呈现出较好的一致性,验证结构优化的可行性及数值模拟结果的准确性。
关键词:水力旋流器;响应面法;分离效率;结构参数;操作参数
基金资助:国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目(U21A20104); 中国博士后科学基金项目(2023M730481); 黑龙江省自然科学基金项目(LH2022E017)