本文介绍了含聚浓度对油水旋流分离器影响的研究背景、目的及意义,阐述了聚合物的引入对油水两相旋流分离的重要影响。基于聚合物水溶液的流变特性,确定了具体的研究手段及方法。实验配置了浓度为0~5000mg/L的聚丙烯酰胺水溶液,开展了流变特性测试,基于流变特性选用幂律流体模型对特征参数进行回归分析,最终得到了不同浓度的流变方程。选用螺旋导流式旋流器为研究对象,采用PIV流场测速技术对聚合物浓度为0(清水)时的锥段处速度场进行测试,并与模拟值进行对比分析,验证了RSM湍流模型的适用性。采用Solidworks、Gambit和Fluent软件完成了旋流器流体域的创建、网格划分和网格独立性检验。根据测试得到的流变方程对连续相流场的计算进行了修正,对0~5000mg/L浓度下旋流器内黏度分布、剪切速率分布、速度场(切向速度、轴向速度、径向速度)变化、压力分布及能量损耗情况进行了详细的分析。基于连续相流场的计算,选用DPM模型进行了油水两相流的模拟,研究了单颗粒油滴的运动轨迹、运动速度(各方向分速度、合速度)受聚合物浓度的影响规律,并对大颗粒数目油滴的分离效率进行了统计,最后开展了不同油滴粒径的影响分析。采用高速摄像技术、含油浓度分析等手段开展了0~5000mg/L聚合物浓度下旋流器的分离特性试验,对旋流器内的油水两相分布场实现了可视化,得出了实际操作中旋流器的分离效率、压降损失随聚合物浓度的变化规律。同时将数值模拟与试验结果进行了对比分析,观测了理论与实际分离性能的差异。