一、用Monte carlo方法预测油水分离旋流器的分级效率（论文文献综述）
袁友为[1]（2018）在《一种新型高效轴向入口水力旋流器的设计及优化》文中研究说明油水分离水力旋流器被广泛应用于石油化工行业,但是常规切向入口水力旋流器由于径向尺寸过大,在很多场合应用受到限制;相比于切向入口旋流器,轴流式旋流器结构更加紧凑、分离效率更高、流场更加稳定,同时可以适用于狭窄空间比如井下油水分离。通过对比分析两者的特性,提出了一种新型高效的带有螺旋流道的轴向入口水力旋流器。本文通过对相同柱体直径的切向入口水力旋流器和带有螺旋流道的轴向入口的水力旋流器进行数值模拟比较,得出了轴向入口水力旋流器的分离性能更好的结论。使用FLUENT软件对柱体结构的轴向入口水力旋流器和双锥体结构的轴向入口水力旋流器进行数值模拟,分析两者的速度场、压力场、油相体积分数分布等流场情况,结果表明带有螺旋流道的轴向入口旋流器的分离性能更好。对带有螺旋流道的新型结构轴向入口旋流器的结构参数进行优化,采用数值模拟的方法,通过对比分析速度场、溢流口压力降、溢流口油相分布等流场情况,得出了优化后的结构参数,对新型水力旋流器的优化设计有着重要指导意义。
夏凡[2]（2018）在《水力旋流器的结构设计与优化研究》文中指出水力旋流器是利用离心力来加速矿粒沉降的分级设备,它结构简单、占地面积小、分级效率高、处理量大,被广泛应用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂。随着污水分离的工况变得越来越复杂,如何优化和定制水力旋流器的结构参数,使其适应多种多样的工作环境,提高分离效率,成为了企业越来越关注的问题。为满足某公司需要,对于水、油、铝颗粒三相耦合的介质,要求先用水力旋流器分离介质中的铝颗粒,再经过除油盒静置过滤,得到清液,达到过滤的效果。由于除油盒的工作原理为静置过滤,要求流量不能太高,否则会影响其过滤效果,所以需控制出口流量,以保证过滤精度。参照现有最新行业标准（JB/T 9035-1999）,目前没有完全符合要求的旋流器型号,为满足公司的要求,同时保证过滤精度,需要对现有水力旋流器的结构和参数进行优化和分析改进,以满足工作需要。根据所要求的工况条件,对旋流器进出口流量做出要求,并对水力旋流器进行优化。本课题研究的主要内容有:（1）选型建模。对市面上现有型号水力旋流器根据工况要求初步选型,建立模型。（2）数值分析。对现有水力旋流器模型进行流场模拟。首先用ICEM CFD对模型进行网格划分,然后用Fluent进行流场模拟,得到水力旋流器的颗粒的速度分布云图和固相颗粒分布情况,从而确定优化方案。（3）建立优化方案。对重要参数进行分析,优化结构参数,优化其结构参数使达到目前环境下最高效的运行状态,得到符合要求的结果。（4）设计正交试验。设计9种不同情况并做讨论,分别建立模型,并对其进行网格划分。分别对9种情况做数值模拟,得到污液在水力旋流器中的速度分布云图以及固相颗粒分布情况图,求解计算各种情况的分离效率,挑选出最佳方案。（5）分析优化方案。对优化方案进行验证,证实优化后的该方案满足工况要求。咨询厂家后得知可以生产制造,并投入生产线使用。
宋琪[3]（2018）在《沉降器内不同旋风系统连接结构下的流动特性研究》文中提出沉降器是催化裂化工艺重要组成部分,主要用于快速分离油气产物中的待生催化剂,控制油浆固含量。随着原料油重质化程度加深,油气在运行过程中重组分容易在设备壁面冷凝粘附生焦,结焦严重时焦块甚至堵塞管道,阻碍工艺稳定运行。为深入了解结焦形成条件,减少和抑制沉降器中的结焦,本文以计算流体力学（CFD）为研究手段,详细分析了不同连接结构下沉降器内部油气流动特性、停留时间和旋风分离系统气固分离效率。分析的结果能较好的与实际流动规律符合,增加了模拟的准确度。研究结果表明:敞口式沉降器粗旋出口油气直接进入沉降器空间,经过较长距离才进入顶旋,因此提升管出口油气停留时间较长。粗旋顶旋连接高度H=562mm时,粗旋出口的油气能够较快排出沉降器,平均停留时间为15.82s。并且该结构一级分离效率比较低,浓度较高的催化剂颗粒有利于减轻沉降器空间和顶旋排气管外壁的结焦现象。软连接式沉降器粗旋出口油气绝大部分直接进入顶旋,少部分油气通过连接间隙扩散至沉降器内。油气在连接间隙处形成多个小涡旋,因此容易在顶旋入口结焦。提升管出口油气能够快速导出,平均停留时间小于4s。汽提段油气停留时间非常长,L=180mm时,平均停留时间为147.11s,因此汽提段油气极易在温度较低的设备壁面生焦,考虑装置运行的稳定性,应该改进这部分油气的导出方式。综合考虑停留时间和压降波动的影响,粗旋顶旋连接距离不宜太短,选用L=180mm的结构较为适宜。并且相同操作条件下,软连接式沉降器分离效率略低于敞口式沉降器。全封闭直连式沉降器（防结焦沉降器）将汽提段油气限制在密封盖板以下的空间,靠油气集合管将汽提段油气导出。该结构在保证提升管出口油气快速导出的同时,大大缩减了汽提段油气的停留时间。随着集合管直径的减小,油气能够更快的排出,集合管直径为780mm时,汽提升管出口和提段油气平均停留时间分别为2.51s和46.24s,有效减小结焦几率。但是该新型结构复杂,压降较大,分离效率略低于常规结构。
黄茜[4]（2017）在《流花油田FPSO生产水处理方法及效率评价技术研究》文中提出流花油田处于高含水开采期,采出液综合含水率高达90%以上。在流花油田FPSO上,生产水依次通过水力旋流器和气浮撇油罐处理后排海。为了减少原油开采对海洋环境的污染,流花油田制定了外排水含油浓度小于等于15mg/L的战略目标,远优于国标要求的45mg/L。因此,合理地评价水力旋流器和气浮撇油罐水处理后含油浓度对保证所提出的水质标准具有十分重要的意义。论文首先研究了分离系统中油水的物性和流变特性;分别建立了水力旋流器及气浮撇油罐中油水分离流体动力学模型,分析了油水分离机理及影响因素;在此基础上评价了流花油田生产水处理系统中油水分离效率。论文主要研究内容和成果如下:（1）在水力旋流器内油水分离的过程中,油相浓度分布的变化,油滴的破裂与聚并都会影响油水分离效果的评价。因此,针对流花油田不同含油水的物性、流变特性和湍流场中油滴的破裂行为进行了实验研究,分析了不同温度、含油率、剪切速率对水包油型乳状液混合黏度的影响,建立了改进的水包油型乳状液混合黏度的预测模型;获得了水包油乳状液在不同含油率、不同湍流耗散率,不同油品和水相黏度比下湍流场中黏性油滴的粒径分布特点。（2）基于油水两相流动的Navie-Stokes方程、两相流动滑移模型（ASM）、雷诺应力方程（RSM）和CFD技术,结合水包油型乳状液的流变特性的实验分析结果,开展了水力旋流器内流体的流变特性对分离效率影响的研究,通过考虑改进的黏度模型,建立了描述水力旋流器内多相流流场运动特性的改进的CFD计算模型。理论分析和实测结果表明:由改进CFD计算模型所获得的分离效率的平均相对偏差为2.63%。（3）针对水力旋流器中黏性油滴的破裂与聚并行为,基于Coulaloglou-Tavlarides破裂模型,考虑油滴黏性对油滴破裂的抑制作用以及油水黏性比对油滴变形度的影响,结合水中油滴在湍流场中粒径分布特点的实验分析结果,建立了改进的破裂模型;同时,考虑油水黏性比对油滴聚并的影响,建立了油滴聚并模型;从而建立了将改进CFD计算模型与群体平衡模型（PBM）于一体的CFD-PBM耦合模型。理论分析和实测结果表明:改进CFD-PBM耦合模型进一步提高了计算精度,由其所获得的分离效率的平均相对偏差仅为1.41%。（4）基于气泡在微孔处的受力平衡关系,结合Bai和Thomas的实验分析结果,确定了不同液流速度下的气泡脱附准则,建立了适用于带压气体通过小孔注入到垂直湍动管流中的气泡尺寸预测模型。该理论模型与实验值符合较好,气泡尺寸的平均相对偏差为 2.4%。（5）针对气浮撇油罐内油滴与气泡碰撞、黏附以及脱附过程对油水分离过程的影响,基于Bloom和Heindel提出的用于模拟浮选矿过程的CFD数值计算模型,考虑矿粒与油滴物理性质的不同而引起的与气泡间相互作用的差异,提出了改进的油滴与气泡的碰撞概率模型、黏附概率模型以及稳定概率模型,同时考虑气泡的破裂与聚并,建立了适用于计算气浮撇油罐分离效率的改进CFD-PBM耦合计算模型。理论分析和实测结果表明:由改进的CFD-PBM耦合计算模型所获得气浮撇油罐内油水分离效率的平均相对偏差为4.44%。（6）基于（1）～（5）的理论研究成果,采用改进的CFD-PBM耦合计算模型分别对流花油田中的水力旋流器和气浮撇油罐进行了模拟,对不同总处理量、入口含油率、油品混合比例下的外排水含油浓度进行了评价,结果表明:在目前的操作条件下,仅当总处理液量低于39500m3/d且入口含油浓度不超过180mg/L时,外排水含油浓度才能小于等于15mg/L;其他工况条件下,则通过优化操作参数以及改进现有工艺来保证外排水达标排放。另外,结合数值计算结果,通过因次分析和正交实验设计,建立了流花油田FPSO生产水处理系统的油水分离效率的计算模型,可以实现对不同工况条件下外排水含油浓度的评价。
张西兆[5]（2017）在《脱水型油水分离旋流器性能实验研究》文中认为炼油常减压生产的轻油中含有盐类,会对轻油储运、加工、产品质量及设备等均造成很大危害。工业中采用在轻油中加入洗盐水,使盐类溶于水中,再通过油水分离方法来达到脱盐的目的。脱水型旋流器由于结构紧凑、能耗低、操作简单等优点被应用于油水混合液的分离。本文采用和轻油物性近似的2#白油和水的混合液进行了旋流器分离性能的实验研究,进行了操作参数对D20旋流器分离性能影响的实验研究,实验过程中所改变的操作参数主要有入口流量、分流比和入口含水浓度;也进行了溢流管直径和主直径这两个结构参数对脱水型旋流器性能的影响规律的研究。主要结论如下:（1）旋流器在运行的过程中存在一个最佳分流比,对于D20旋流器而言,最佳分流比Fo（28）（7）1.11.2)Ci,入口流量的改变对最佳分流比的取值基本上没有影响。流量一定时的溢流压降随分流比的增大而减小,底流压降随分流比变化较小;压降比随分流比的增加而减小,基本呈现线性关系。（2）增大溢流管直径可以减少能量损失,但溢流管直径过大或者过小都会造成效率的降低。增大主直径可以扩大旋流器的高效操作区,而当主直径减小到14mm时,则出现了性能失效的情况。（3）建立了欧拉准数Eu与四个无因次准数(雷诺准数Re、分流比F、无因次溢流管尺寸dof/D和无因次入口尺寸De/D)之间的函数关系式;通过对D20旋流器实验数据的拟合,得到了简化效率随雷诺数变化的预测模型,该模型对D28旋流器也有较好的预测结果。
王亚[6]（2017）在《小直径水力旋流器分离性能的研究》文中指出利用小直径水力旋流器对微细物料的分级和分离是水力旋流器的主要研究方向之一。溢流管插入深度的最佳比例、壁厚对于小直径水力旋流器分离微细颗粒的影响是否与大直径水力旋流器得到的规律一致还缺乏相关的实验研究。因此,亟需加强微细颗粒在小直径水力旋流器中分离行为的实验研究。另外,对水力旋流器新结构的探索多数局限于局部的改良与优化,创新性的设计比较少。因此,探索、开发和设计更为优化的新结构以提高小直径水力旋流器对微细固体颗粒的分离效率,已成为现阶段水力旋流器应用研究领域亟待解决的问题。本实验以筒体直径为50 mm的小直径水力旋流器对微细颗粒的分离为研究对象。首先,利用正交分析法研究了进口流量、溢流管的插入深度及壁厚对分离效率的影响,得到了最适的溢流管插入深度和壁厚。其次,根据最优尺寸,设计了两种套筒式溢流管,考察了其对水力旋流器分离性能的影响。此外,根据最优结构讨论了不同进口流量下分流比与分离效率、修正分离效率、压降的关系。最后,通过对分离效率、粒级分离效率的分析,获得了实验条件下水力旋流器的最优结构。结果表明:水力旋流器的直筒段具有一定的分离作用;对于微细物料的分离,溢流管采用薄壁且插入深度与水力旋流器直筒段长度相当的设计,有利于提高微细颗粒的分离效率。针对水力旋流器溢流管的插入深度与筒体直径的最佳比例,小直径水力旋流器的比大直径水力旋流器的大,表明它们的分离行为存在着较大的差异。以直径50 mm的常规水力旋流器为基础,设计了一种带直槽的水力旋流器。利用FLUENT对两种不同结构的旋流器分离相同条件下的物料进行了数值模拟,分别比较了速度、压力及固含率的分布。结果表明:直槽的存在对旋流器内部速度和压力的分布的影响较小;直槽的存在对重介质的流动有一定的引导作用,一定程度上有利于固体颗粒的分离。
汤艳[7]（2011）在《初期雨水旋流分离试验研究及模拟》文中指出近年来,随着社会的发展,点源污染逐步得到控制,面源污染成为城市水质污染的重要原因。面源污染指降雨过程中地表和大气中溶解性污染物或固体污染物带入水体所产生的污染,其发生地点和时间不固定,但具有区域性。初期雨水污染是城市面源污染的主要组成部分,在地表污染负荷较高的高度城市化地区,即使采用分流制排水系统,初期雨水的直接排放也将对受纳水体造成严重的危害。鉴于旋流分离器具有结构紧凑、体积小、质量轻、易于设计与安装、维修费用低、易于调节与控制等优点,本文设计加工旋流分离小试装置,进行初期雨水、不同粒径高岭土配水及底泥配水模拟实验,采用不同进水压力或进水浓度,观察不同结构参数下旋流分离器对SS的去除效果,实验结果表明:（1）针对清Ⅱ冲初期雨水水样,旋流分离器对COD和SS具有很好的去除效果。随着进口压力增大,其处理效果整体上呈增大趋势;在进口压力为0.02Mpa时,随着进水浓度增大,其去除效果呈先增加后减小趋势;且SS去除率可达到80.9%、COD去除率高达64.7%;而校园雨水的总体去除率略低于清Ⅱ冲初期雨水的去除效果,SS去除率仅为64.3%、COD去除率最高达56.8%;（2）旋流分离器对325目粒径高岭土水样和40-80目水样中的悬浮物也具有很好的去除效果,且对两种水样高岭土去除效果相当,约80%;（3）针对初期雨水、校园雨水、底泥配水、325目高岭土和40-80目高岭土水样,旋流分离器对悬浮物均具有较好去除效果;虽然固体颗粒在旋流分离器内运动随机性导致在不同结构参数下固体颗粒的去除率不稳定,但当旋流器锥角为15°、溢流管插入深度6cm、柱段长度15cm时,此旋流分离器对悬浮物去除效果较好,可认为此结构参数为实验条件下最佳旋流分离器结构参数;针对实验所得较佳结构参数的旋流器,采用GAMBIT软件对其进行网格化处理,FLUENT进行内部流场模拟,得出其内部压力分布图、速度矢量图和速度图,进行旋流分离机理的验证分析。模拟结果表明:旋流分离器进口附近静压比较大,且沿径向由外向内逐步递减而中心轴附近静压较低;进口动压变化较大,随着旋流分离器半径减小,动压逐渐减小,轴向动压的梯度变化较大;其切向速度总体变化趋势是由内向外先增大后逐步减小、且方向具有一致性,进而证实了内外螺旋的旋转方向相同;轴向速度模拟图形表明存在零速度包络面。因此,研究表明FLUENT软件的CFD方法模拟旋流分离器的内部流场变化是可行性的,并且也为旋流器流场特性分析研究及其旋流器结构优化设计奠定基础。
张贤明,潘诗浪,陈彬,吴峰平[8]（2010）在《油水乳化液破乳动力学研究进展》文中研究指明综述了油水乳化液的破乳机理和受力分析现状,由于所采用破乳方法的不同,建立了油水乳化液在旋流场和振动场中不同的数学模型,并分析了破乳过程中分散相液滴的变形、破裂的临界条件,认为旋流场中分散相液滴所受到的切应力是导致液滴变形并造成分散相液滴破碎与乳化的重要原因,振动场中分散相的聚集是基于位移效应向波腹和波节运动,结合微粒临界破裂条件,可知振动破乳时存在一个最佳振动强度范围。
孙福江[9]（2009）在《天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟》文中研究说明离心式分离器以其结构简单,加工制造容易,分离效率高,广泛的应用于固液分离、液液分离及气液分离中。目前在石油、矿山、化工、医疗器械中发挥着不可替代的作用。本论文针对常规的离心式分离器进行结构改进,开发出新型的天然气离心式气液分离器,通过实验证明,该分离器解决了一定压力下气液分离经常出现的气液夹带现象,改善了气液分离用离心式分离设备的内部气液两相流的流场,使分离器对于气液两相混合流中粒径在3-8μ以上的液体组分分离效率达到90%以上。应用Fluent计算软件,针对自行设计的新型离心式气液分离器进行了内部流场的数值模拟,采用三节点三角形单元划分网格,以保证模型精度。同时采用修正的RNGκ-ε方程建立湍流模型,以适用于本研究所设计的气液分离器。在此基础上采用牛顿-拉格朗日插值法进行计算,用双精度计算保证计算结果的精度,方程中各项的离散采用二阶迎风格式,压力-速度的耦合采用CFD中经典的SIMPLE算法求解。给出了计算结果。对多种组合结构的分离器的分离效率进行了现场试验,发现其实验结果与数值模拟计算所得到的结论基本一致。这些数据为现场应用提供了理论依据。
王志斌,陈文梅,褚良银,王升贵[10]（2007）在《旋流器分离过程非线性方法的研究进展》文中进行了进一步梳理综合介绍了国内外采用非线性数学方法来描述旋流器分离过程的研究进展,分析了各种方法的基本思想,提出了它们目前存在的问题,对各种方法进行了比较,并对采用非线性方法来描述旋流器分离过程的发展进行了展望。
二、用Monte carlo方法预测油水分离旋流器的分级效率（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用Monte carlo方法预测油水分离旋流器的分级效率（论文提纲范文）
（1）一种新型高效轴向入口水力旋流器的设计及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水力旋流器工作原理及分类 |
| 1.3 水力旋流器研究现状及趋势 |
| 1.4 轴流式旋流器研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 数值模拟计算模型 |
| 2.1 CFD介绍 |
| 2.2 流体控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 多相流模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 轴向入口旋流器与切向入口旋流器比较分析 |
| 3.1 两种结构模型的建立 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 模型验证 |
| 3.2 数值模拟方法 |
| 3.3 模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新型轴流式旋流器优化分析 |
| 4.1 初始模型参数 |
| 4.2 初始模型模拟分析 |
| 4.3 结构参数优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）水力旋流器的结构设计与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 水力旋流器流场模拟基本理论 |
| 2.1 流体动力学基本方程 |
| 2.2 基于有限体积法的控制方程离散 |
| 2.3 流场数值计算 |
| 2.4 三维湍流模型的选用 |
| 2.5 边界条件的设置 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水力旋流器基本概念 |
| 3.1 水力旋流器简介 |
| 3.2 水力旋流器工作原理介绍 |
| 3.3 水力旋流器的结构参数介绍 |
| 3.4 水力旋流器技术参数说明 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水力旋流器分析模拟 |
| 4.1 3D模型建立 |
| 4.2 水力旋流器网格划分 |
| 4.2.1 模块化 |
| 4.2.2 划分网格 |
| 4.2.3 网格质量检查 |
| 4.2.4 难点及注意事项 |
| 4.3 水力旋流器湍流模型选择及边界条件设定 |
| 4.4 离散相设置 |
| 4.5 求解计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 水力旋流器优化设计及流场模拟 |
| 5.1 水力旋流器结构优化方案设计 |
| 5.1.1 结构优化与建模 |
| 5.1.2 参数设计 |
| 5.2 正交试验设计 |
| 5.2.1 正交试验简介 |
| 5.2.2 正交表介绍 |
| 5.2.3 正交试验设计的基本程序介绍 |
| 5.2.4 正交试验方案说明 |
| 5.3 结构优化后网格划分 |
| 5.4 优化后流场模拟 |
| 5.5 优化前后性能指标对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）沉降器内不同旋风系统连接结构下的流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 催化裂化沉降器连接结构概述 |
| 1.2.1 常规沉降器结构 |
| 1.2.2 防结焦沉降器结构 |
| 1.3 催化裂化沉降器结焦现象 |
| 1.3.1 沉降器结焦成因 |
| 1.3.2 沉降器结焦位置和危害分析 |
| 1.3.3 沉降器防结焦措施 |
| 1.4 沉降器内部数值模拟研究 |
| 1.4.1 沉降器气相流场及其停留时间模拟 |
| 1.4.2 沉降器床层气固两相流模拟 |
| 1.4.3 沉降器液滴捕获率模拟 |
| 1.5 课题研究的目的、内容和创新点 |
| 1.5.1 课题研究目的和内容 |
| 1.5.2 课题研究创新点 |
| 第二章 沉降器内部流动规律数值分析方法 |
| 2.1 数学模型及分析方法 |
| 2.1.1 气相流动模型 |
| 2.1.2 停留时间分布模拟方法 |
| 2.1.3 旋风分离系统分离效率模拟方法 |
| 2.1.4 模拟软件和数值方法 |
| 2.2 模型构建和网格划分 |
| 2.2.1 旋风分离器几何结构及网格划分 |
| 2.2.2 沉降器筒体结构及网格划分 |
| 2.2.3 敞口式沉降器几何结构及网格划分 |
| 2.2.4 软连接式沉降器几何结构及网格划分 |
| 2.2.5 全封闭直连式沉降器几何结构及网格划分 |
| 2.3 边界条件和参数设置 |
| 2.3.1 边界条件选用 |
| 2.3.2 油气物性参数 |
| 2.3.3 固相催化剂物性参数及粒径分布 |
| 2.3.4 油气速度入口参数确定 |
| 2.4 可靠性验证 |
| 2.4.1 网格无关性验证 |
| 2.4.2 速度场验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 常规沉降器气固两相流动分析 |
| 3.1 敞口式结构气固两相流动分析 |
| 3.1.1 气相流动特性 |
| 3.1.2 沉降器内部压力分布及压降分析 |
| 3.1.3 油气停留时间 |
| 3.1.4 旋风系统分离效率 |
| 3.2 软连接结构气固两相流动分析 |
| 3.2.1 气相流动特性 |
| 3.2.2 沉降器内压力分布及压降分析 |
| 3.2.3 油气停留时间 |
| 3.2.4 旋风系统分离效率 |
| 3.3 常规沉降器存在问题 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 全封闭直连式沉降器气固两相流动分析 |
| 4.1 气相流动特性 |
| 4.2 沉降器内部压力分布和压降分析 |
| 4.2.1 沉降器内部压力分布 |
| 4.2.2 沉降器压降分析 |
| 4.3 油气停留时间 |
| 4.3.1 提升管出口油气停留时间 |
| 4.3.2 汽提段油气停留时间 |
| 4.4 旋风系统分离效率 |
| 4.5 全封闭直连式与常规沉降器比较 |
| 4.5.1 结构对比 |
| 4.5.2 压降对比 |
| 4.5.3 停留时间对比 |
| 4.5.4 分离效率对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（4）流花油田FPSO生产水处理方法及效率评价技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 生产水处理技术的研究现状 |
| 1.2.2 水力旋流器的研究进展 |
| 1.2.3 水力旋流器内油滴动力学研究现状 |
| 1.2.4 微孔管气泡生成研究现状 |
| 1.2.5 气浮选撇油装置研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容与技术线路 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 本文的技术路线 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 第2章 流花油田生产水处理工艺与流体特性 |
| 2.1 流花油田FPSO现状 |
| 2.1.1 流花油田的工艺流程 |
| 2.1.2 流花油田流体物性 |
| 2.1.3 主要设备参数 |
| 2.1.4 现场实验分析 |
| 2.2 油包水型乳状液黏度实验分析及模型建立 |
| 2.2.1 现有油包水型乳状液黏度预测模型 |
| 2.2.2 油包水型乳状液的配制 |
| 2.2.3 影响因素分析 |
| 2.2.4 黏度预测模型的建立与评价 |
| 2.3 水包油型乳状液黏度实验分析及模型建立 |
| 2.3.1 现有水包油型乳状液黏度预测模型 |
| 2.3.2 水包油型乳状液的配制 |
| 2.3.3 影响因素分析 |
| 2.3.4 黏度预测模型的建立与评价 |
| 2.4 水包油乳状液微观特性分析实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水力旋流器中油水两相分离模型 |
| 3.1 水力旋流器油水两相分离理论计算模型 |
| 3.1.1 水力旋流器内的流动模式 |
| 3.1.2 水力旋流器的径向受力分析 |
| 3.1.3 水力旋流器的分离效率理论模型的建立 |
| 3.1.4 水力旋流器的分离效率理论模型的评价 |
| 3.2 水力旋流器油水两相分离数值计算模型 |
| 3.2.1 数值计算模型 |
| 3.2.2 数值求解方法 |
| 3.2.3 网格无关性验证 |
| 3.2.4 结果验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 水力旋流器中油滴分离模型 |
| 4.1 水力旋流器中油滴的动力学模型 |
| 4.1.1 群体平衡模型 |
| 4.1.2 现有的破裂模型 |
| 4.1.3 现有的聚并模型 |
| 4.1.4 数值求解方法 |
| 4.2 水力旋流器中油滴的变形与破裂 |
| 4.2.1 油滴的变形 |
| 4.2.2 油滴的破裂 |
| 4.3 水力旋流器中油滴间的聚并 |
| 4.3.1 油滴间的碰撞频率 |
| 4.3.2 油滴间的聚并效率 |
| 4.4 模型评价与校核 |
| 4.4.1 破裂模型的校核 |
| 4.4.2 整体模型的校核 |
| 4.5 水力旋流器内流场特性 |
| 4.5.1 速度场 |
| 4.5.2 压力场 |
| 4.5.3 湍流场 |
| 4.5.4 浓度场 |
| 4.5.5 油滴粒径分布 |
| 4.6 水力旋流器分离效率影响因素分析 |
| 4.6.1 入口流量的影响 |
| 4.6.2 分流比的影响 |
| 4.6.3 入口含油率和油滴粒径的影响 |
| 4.6.4 入口形状的影响 |
| 4.6.5 溢流口直径和柱段长度的影响 |
| 4.6.6 锥角角度的影响 |
| 4.6.7 尾管段直径和长度的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 微孔管气泡生成理论模型 |
| 5.1 气泡生成的物理模型 |
| 5.2 气泡生成的数学模型 |
| 5.2.1 受力分析 |
| 5.2.2 脱离准则 |
| 5.3 模型验证 |
| 5.4 气泡生成尺寸的影响因素分析 |
| 5.4.1 液流运动方向的影响 |
| 5.4.2 小孔孔径与液体黏度的影响 |
| 5.4.3 压差与气液比的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 气浮撇油罐除油分析模型 |
| 6.1 数值计算模型的建立 |
| 6.1.1 控制方程 |
| 6.1.2 湍流模型 |
| 6.2 气泡与油滴的相互作用 |
| 6.2.1 油滴与气泡的碰撞作用 |
| 6.2.2 油滴与气泡的黏附作用 |
| 6.2.3 油滴与气泡的脱附作用 |
| 6.2.4 扩散作用 |
| 6.3 数值求解方法与网格划分 |
| 6.3.1 数值求解方法 |
| 6.3.2 网格无关性验证 |
| 6.4 结果讨论 |
| 6.4.1 碰撞模型的比较与验证 |
| 6.4.2 气泡粒径分布特点 |
| 6.5 气浮撇油罐分离效率影响因素的分析 |
| 6.5.1 温度的影响 |
| 6.5.2 气泡粒径与充气量的影响 |
| 6.5.3 油滴粒径与油滴浓度的影响 |
| 6.5.4 回流比的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 流花油田FPSO生产水处理效率评价 |
| 7.1 现有生产水处理系统的处理能力的评价 |
| 7.2 现有生产水处理系统的最大处理能力的评价 |
| 7.2.1 现有生产水处理系统的最优操作参数 |
| 7.2.2 现有生产水处理系统的最大处理能力 |
| 7.3 现有生产水处理系统的改进 |
| 7.3.1 水力旋流器的改进 |
| 7.3.2 气浮撇油罐的改进 |
| 7.3.3 改进后的生产水处理系统的处理能力的评价 |
| 7.4 流花油田生产水处理系统运行与维护 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 所发表的学术论文 |
| 软件着作权与专利 |
| 参与的科研项目 |
| 获奖情况 |
（5）脱水型油水分离旋流器性能实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 论文背景及目的意义 |
| 论文的主要内容 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 旋流器概述 |
| 1.1.1 旋流器结构及工作原理 |
| 1.1.2 旋流器分离性能评价指标 |
| 1.2 操作参数对旋流器分离性能的影响 |
| 1.2.1 入口流量 |
| 1.2.2 分流比 |
| 1.2.3 温度 |
| 1.2.4 分散相浓度 |
| 1.3 旋流器内部流场特性 |
| 1.3.1 旋流器中流体流动的基本形式 |
| 1.3.2 速度场 |
| 1.4 压降及分离效率理论模型研究进展 |
| 1.4.1 压降模型 |
| 1.4.2 效率模型 |
| 1.5 旋流器的相似模化 |
| 1.5.1 固-液旋流器的相似模化 |
| 1.5.2 液-液旋流器的相似模化 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 实验装置内容与研究方法 |
| 2.1 实验研究对象 |
| 2.2 实验装置流程 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 实验物料 |
| 2.5 研究内容及测试方法 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 测试方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 操作参数对D20旋流器性能影响的研究 |
| 3.1 入口流量对分离性能的影响 |
| 3.1.1 分离效率随入口流量的变化规律 |
| 3.1.2 压降随入口流量的变化规律 |
| 3.2 分流比对分离性能的影响 |
| 3.2.1 分离效率随分流比的变化规律 |
| 3.2.2 压降及压降比随分流比的变化规律 |
| 3.2.3 阻力系数随分流比的变化规律 |
| 3.2.4 分流比对流场的影响 |
| 3.3 含水浓度和分流比对分离效率的综合影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 溢流管直径及主直径对分离性能影响的研究 |
| 4.1 溢流管直径对D20旋流器分离性能的影响 |
| 4.1.1 溢流管直径对压降及压降比的影响 |
| 4.1.2 溢流管直径对分离效率的影响 |
| 4.2 主直径对脱水型旋流器分离性能的影响 |
| 4.2.1 主直径对压降的影响 |
| 4.2.2 主直径对分离效率的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 压降和效率模型的建立 |
| 5.1 压降模型 |
| 5.1.1 准数模型的推导 |
| 5.1.2 准数模型的求解与分析 |
| 5.2 分离效率计算模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 实验设备布置简图 |
| 附录 B D14旋流器结构详图 |
| 附录 C D20旋流器结构详图 |
| 附录 D D28旋流器结构详图 |
| 致谢 |
（6）小直径水力旋流器分离性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 水力旋流器的宏观发展历史 |
| 1.2 水力旋流器的微观发展历史 |
| 1.2.1 水力旋流器的结构发展 |
| 1.2.2 流场研究进展 |
| 1.2.3 水力旋流器的分离理论模型 |
| 1.3 水力旋流器的特征参数 |
| 1.3.1 分流比 |
| 1.3.2 分离效率和修正分离效率 |
| 1.3.3 生产能力 |
| 1.3.4 压降 |
| 1.3.5 分割粒径 |
| 1.4 本课题研究的目的、意义及主要工作 |
| 第二章 水力旋流器溢流管结构对微细颗粒分离的实验研究 |
| 2.1 水力旋流器相关参数的确定 |
| 2.1.1 结构参数的确定 |
| 2.1.2 操作参数 |
| 2.1.3 物性参数 |
| 2.2 实验目的和方法 |
| 2.2.1 实验流程 |
| 2.2.2 实验目的和方法 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 溢流管的插入深度、壁厚与进口流量对分离性能的影响 |
| 2.3.2 溢流管结构对分离性能的影响 |
| 2.3.3 分流比对分离效率的影响 |
| 2.3.4 粒级效率分析 |
| 2.4 小结 |
| 2.5 实验创新点与不足 |
| 2.5.1 创新点 |
| 2.5.2 实验不足 |
| 第三章 新水力旋流器与常规水力旋流器的数值模拟研究 |
| 3.1 计算流体力学的简介 |
| 3.2 水力旋流器数值模拟的主要条件设置 |
| 3.2.1 前处理 |
| 3.2.2 边界类型 |
| 3.2.3 FLUENT求解 |
| 3.3 水力旋流器数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 两种旋流器速度场的模拟研究 |
| 3.3.2 两种旋流器静压力的模拟研究 |
| 3.3.3 两种旋流器固含率的模拟研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 创新与不足 |
| 3.5.1 创新 |
| 3.5.2 不足 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（7）初期雨水旋流分离试验研究及模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 初期雨水特点及其危害 |
| 1.3 国外初期雨水控制研究 |
| 1.4 国内初期雨水控制研究进展 |
| 1.5 国内外旋流分离研究进展 |
| 1.6 旋流分离器阐述 |
| 1.6.1 旋流分离器工作原理 |
| 1.6.2 旋流分离器分离理论 |
| 1.6.3 旋流分离器分类 |
| 1.6.4 旋流分离器应用 |
| 1.6.5 旋流分离器发展趋势 |
| 1.7 CFD 模拟研究现状、发展动态 |
| 1.7.1 计算流体力学的发展 |
| 1.7.2 常用的CFD 软件及FLUENT 介绍 |
| 1.7.3 CFD 数学模型建立及FLUENT 求解步骤 |
| 1.8 CFD 软件在旋流分离模拟中应用 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 研究目的与意义 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 设计内容 |
| 2.4.1 旋流分离器主要结构参数 |
| 2.4.2 旋流分离器操作参数 |
| 2.4.3 旋流分离器小试设计参数 |
| 2.5 技术路线 |
| 第三章 旋流分离器小试实验研究 |
| 3.1 初期雨水取样点确定 |
| 3.2 实验原理与工艺流程 |
| 3.3 主要实验设备及试剂 |
| 3.3.1 主要分析指标与实验仪器 |
| 3.3.2 旋流分离器装置流程图 |
| 3.4 初期雨水水质测定 |
| 3.4.1 水样的选取 |
| 3.4.2 水质测定 |
| 3.5 清Ⅱ冲雨水旋流分离实验 |
| 3.6 高岭土旋流分离实验对比 |
| 3.6.1 325 目粒径高岭土旋流分离实验 |
| 3.6.2 40-80 目粒径高岭土旋流分离实验 |
| 3.7 底泥配水的旋流分离实验对比 |
| 3.8 校园雨水旋流分离实验 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 旋流分离器CFD 模拟 |
| 4.1 CFD 模拟计算特点 |
| 4.2 旋流分离装置CFD 模拟研究 |
| 4.3 旋流分离装置CFD 模拟 |
| 4.3.1 模型选择 |
| 4.3.2 边界条件设置 |
| 4.3.3 模型网格划分 |
| 4.3.4 模型结果与分析 |
| 4.4 旋流分离器小试装置优化设计 |
| 4.4.1 模型网格划分 |
| 4.4.2 模型结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论和建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 不足与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）油水乳化液破乳动力学研究进展（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 乳化液破乳机理 |
| 2.1 化学破乳机理 |
| 2.2 物理破乳机理 |
| 2.2.1 旋流场中颗粒受力分析 |
| 2.2.2 旋流场液-液分离理论模型 |
| 2.3 振动场中颗粒受力分析 |
| 3 液滴的变形、破裂 |
| 4 结论 |
（9）天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和来源 |
| 1.2 前人的研究成果 |
| 1.2.1 旋流分离器 |
| 1.2.2 数值计算模型发展 |
| 1.2.3 湍流两相流理论研究 |
| 1.2.4 多相流流场研究 |
| 1.2.5 内旋流分离模型 |
| 1.2.6 分离效率研究模型进展 |
| 1.2.7 分级效率的计算 |
| 1.2.8 数值计算进展 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 离心式气液分离器的设计计算 |
| 2.1 旋风式分离器简介 |
| 2.2 旋风分离器分离机理及主要影响因子 |
| 2.3 旋风分离器的设计计算 |
| 2.3.1 旋流器的压力损失计算 |
| 2.3.2 旋流器分离效率的计算 |
| 2.3.3 分离器长度的确定 |
| 2.3.4 进气管与溢流管的设计 |
| 2.3.5 溢流管的插入深度 |
| 2.3.6 溢流管外的结构设计 |
| 第三章 离心式分离器的数值模拟计算 |
| 3.1 fluent简介 |
| 3.2 有限元分析软件ANSYS简介 |
| 3.3 新型分离器的强度校核 |
| 3.3.1 Bean4单元简介 |
| 3.3.2 实体网格及受力分析 |
| 3.4 分离器内部流场的数值模拟 |
| 3.4.1 建模及网格划分 |
| 3.4.2 数值模拟结果及相关结论 |
| 第四章 新型离心式气液分离器性能的实验测定 |
| 4.1 实验设备简介 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 实验数据 |
| 4.4 实验数据处理及相关结论 |
| 4.5 对比实验结果分析 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
| 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
四、用Monte carlo方法预测油水分离旋流器的分级效率（论文参考文献）
- [1]一种新型高效轴向入口水力旋流器的设计及优化[D]. 袁友为. 华中科技大学, 2018(06)
- [2]水力旋流器的结构设计与优化研究[D]. 夏凡. 青岛大学, 2018(12)
- [3]沉降器内不同旋风系统连接结构下的流动特性研究[D]. 宋琪. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [4]流花油田FPSO生产水处理方法及效率评价技术研究[D]. 黄茜. 西南石油大学, 2017(05)
- [5]脱水型油水分离旋流器性能实验研究[D]. 张西兆. 中国石油大学（北京）, 2017(02)
- [6]小直径水力旋流器分离性能的研究[D]. 王亚. 河北工业大学, 2017(02)
- [7]初期雨水旋流分离试验研究及模拟[D]. 汤艳. 安徽建筑工业学院, 2011(06)
- [8]油水乳化液破乳动力学研究进展[J]. 张贤明,潘诗浪,陈彬,吴峰平. 流体机械, 2010(06)
- [9]天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟[D]. 孙福江. 北京化工大学, 2009(S1)
- [10]旋流器分离过程非线性方法的研究进展[J]. 王志斌,陈文梅,褚良银,王升贵. 过滤与分离, 2007(02)