【摘 要】
：
在海上油气田开发过程中,体积庞大的重力式分离设备往往因水力停留时间长、体积大等缺点,而使油气田的开发成本大幅增加。常规管式旋流分离设备虽然具有分离效率高、结构紧凑等优点,但无法适应入口工况的波动。为此,本研究开发设计了一种能够适应入口工况大范围变化的管式气液旋流分离设备,并对其内部流动特性和分离特性进行了研究,主要研究结论如下。（1）提出了一种新型管式旋流气液分离器结构,建立了相应的设计方法。结合
【基金项目】
：
“十三五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”课题“海外目标油田开发工程关键技术及方案研究”子课题“高效原油处理技术”（编号:2017ZX05032-005-002）；
论文部分内容阅读
在海上油气田开发过程中,体积庞大的重力式分离设备往往因水力停留时间长、体积大等缺点,而使油气田的开发成本大幅增加。常规管式旋流分离设备虽然具有分离效率高、结构紧凑等优点,但无法适应入口工况的波动。为此,本研究开发设计了一种能够适应入口工况大范围变化的管式气液旋流分离设备,并对其内部流动特性和分离特性进行了研究,主要研究结论如下。（1）提出了一种新型管式旋流气液分离器结构,建立了相应的设计方法。结合水平式旋流分离器和竖直式旋流分离器各自的优点,采用强旋流-弱旋流的串联方式,设计了一种能够适应入口含气率大范围变化的新型管式旋流气液分离器。采用颗粒停留时间理论,分别建立了管式旋流气液分离器一级水平分离段和二级竖直分离段结构参数的计算方法。（2）建立了管式旋流气液分离器内部流动和分离性能实验研究的方法体系。采用透明有机玻璃装置+高速摄像系统+数字图像处理手段,以常规重力分离设备为基准,采用先分离后计量的措施,搭建了管式旋流气液分离器实验研究系统。基于搭建的实验系统,提出了以脱液效率、脱气效率和压降等为指标的管式气液旋流分离器性能评价方法。（3）采用欧拉多相流和雷诺应力湍流模型对管式旋流气液分离器进行了计算流体动力学（CFD）数值模拟研究。CFD数值模拟得到了管式旋流气液分离器内部切向速度、轴向速度和压力分布特征。水平分离段内流场的分布具有高度对称性,而竖直分离段内的流场分布对称性稍差。同时还得到了固定工况下,管式旋流分离器内气液形态分布规律,并研究了分流比、入口含气率等工况变化对气液形态的影响规律。（4）采用可视化实验方法,对旋流管道和管式旋流气液分离器内的气液形态进行了研究。在旋流管道内,入口表观气速＜10 m/s时,形成旋转流的临界表观液速为0.375～0.82 m/s;入口表观气速＞10 m/s时,旋转流的形成几乎不受表观液速和几何旋流数的影响。流场内的切向速度＜0.5m/s时,旋转流会逐渐转变为分层流;切向速度＞0.5 m/s时,流场的衰减主要对气液界面形态产生影响。根据气液界面粗糙程度,可将旋转流分为夹带气线的气核阶段、光滑气核阶段、粗糙气核阶段和气核扩散阶段。在水平分离段内,随着入口液量的增加、气量的减小,气核直径增加。得到了气核尾部破碎的临界分流比为0.84,并建立了气核直径计算模型。在竖直分离段内,研究了气量、液量等对气核直径变化和摆动的影响。（5）对管式旋流气液分离器进行了实验研究。结果表明,管式旋流气液分离器入口工况一定时,脱气效率随着标准化分流比（FS*）的增加而增加,脱液效率随着FS*的增加而减小,且能够适应入口工况的大范围变化。相比之下,水平分离段是其能够适应入口含气率变化的关键,但水平分离段的压降大于竖直分离段。（6）针对所设计的管式旋流气液分离器,建立了分离机理模型。提出一个包含液滴和气泡粒径分布、临界分离粒径、气液剪切夹带、气核直径等因素的分离性能预测模型。从定性和定量角度对建立的分离效率预测模型进行了评价。结果表明,建立的分离机理模型在液量为5～12 m~3/h、含气率为0.1～0.8时,能够较为准确地预测管式旋流分离器的分离性能。
其他文献
一直以来,英语写作是听、说、读、写四项基本技能中最难掌握的一项。英语写作教学效果也远不如人意。在英语写作中,学生错误百出。然而,从某种角度来看,这些错误的存在是很有价值的。通过分析学生写作中出现的错误,教师能够精准把握学生的学习难点,并及时给予学生恰当且有针对性的反馈。对于学生来说,学生能够根据教师反馈及时纠正自己的错误以防止再次犯同样的错误。对于研究者来说,分析学生所犯错误可以掌握语言学习者的学
2022年4月,最新义务教育历史课程标准正式公布。为了体现更好地体现立德树人、发展学生核心素养的教育宗旨,并根据学生身心发展的持续性和阶段性的特点,初中阶段提出了与高中相一致的历史学科五大核心素养,即唯物史观、时空观念、史料实证、历史解释、家国情怀。史料实证作为核心素养之一,不仅是学生学习历史、认识现实的基本能力,也是学生证据意识、实证精神形成的主要途径。鉴于此,研究初中学生史料实证素养的特点、发
高质量的英文写作不仅要求写作者具备词汇和语法知识以实现语言的准确性,更需要具备语篇知识以促进篇章的连贯性、信息的流畅性以及结构的合理性等。就目前高中生英语写作情况来看,尽管多数学生能避免明显的词汇和语法错误,但仍存在表意不清、结构松散等问题。很多教师在批改作文时也难以对这类问题的性质做出准确的分析和判断,往往只能用“不连贯”、“不通顺”等较为含糊的词语进行评价。研究表明,学生作文中的这些问题与篇章
深化考试命题改革是国务院于2019年在《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》中下达的指示,按照指示,考试大纲将不再在实施普通高中新课程的省份制定,《中国高考评价体系》及其说明成为高考的重要参考。高考评价体系中提及“批判性思维”为考察内容之一,可见批判性思维在新高考中占有举足轻重的地位。其次,重点培养学生的历史思维是《普通高中历史课程标准（2017版2020修订）》所提出的,而历史思维具有
天然气水合物是一种储量丰富的高能量密度清洁能源,对其合理的开采利用能有效缓解全球能源危机问题。天然气水合物中往往包含多组分客体分子,且大都与多孔介质共存,这些都对水合物的微观结构特征、热力学稳定性和形成过程等关键基础物性有着显著影响。然而,混相客体组分和多孔介质产生的受限空间对水合物结构稳定性和生长机制影响的研究相对较为薄弱,限制了天然气水合物的勘探开发以及气体的分离和储运等以水合物为基础的技术和
曝气是好氧生化处理污水工艺的重要操作单元,而传统曝气方式充氧效率低致使过程动力消耗大、运行成本高。近年来人们利用气体分离膜作为曝气单元同时也作为微生物的载体,大大提高了氧气的利用效率,但也存在膜的比表面积小和污染严重的问题需要克服。本论文提出一种新型的填料耦合膜曝气生物膜反应器（Filler and Membrane Aeration Biofilm Reactor,FMABR）,旨在利用多孔膜为
重金属相关行业在国民经济中占有极其重要的比例。在矿山开采和冶炼、电镀以及电子器件、机械、皮革、农药等产品的生产和加工过程中,含重金属的废水大量产生,其不合规排放不仅使重金属污染在全球范围内蔓延,也造成了严重的重金属资源浪费。尽管各类重金属处理技术、材料不断被改良升级,但仍然存在不可忽视的短板,很难在成本、效率、稳定性、可持续性等方面取得良好的平衡,限制了处理技术的规模化、市场化。目前亟待发展一种经
乳制品因其有益功效深受大众喜爱,但乳制品在热加工中会产生一些潜在毒性物质,如糠醛类化合物、3-氯丙醇酯（3-MCPDEs）和缩水甘油酯（GEs）等热加工污染物。为保障乳制品的安全性,需基于危害分析与关键控制点（HACCP）原理,考察乳制品全链条过程中这些热加工污染物的变化规律,才能进行有效质量控制。目前上述污染物在链条中的变化规律研究较少,其具体变化规律尚不清楚。另一方面,国内对乳制品中这些热加工
学术论文是科学研究成果的主要表现形式,而学术期刊又作为科学论文的重要载体。学术期刊分级在期刊引文索引、期刊数据库收录、科技评价管理等中都扮演了重要角色。在期刊分级中,基于数据——特别是基于引用数据的期刊排序和分级得到了广泛的关注,例如JCR中基于影响因子的四等分型的期刊分区,中国科学院文献情报中心推出的金字塔型期刊分区。这些基于评价指标数值大小的期刊分级,多采用经验性的阈值划分方法,较少考虑到指标