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摘要
为了分析含聚条件对水力聚结器聚结性能的影响规律,通过配置不同浓度聚合物目的液开展介质流变特性分析,获得含聚浓度对介质黏度的影响关系,进而完成非牛顿流体数学模型的修正。结合群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)开展不同含聚浓度条件对水力聚结器内速度场、浓度场和粒度分布的影响规律,同时开展聚结性能室内实验完成数值模拟结果准确性验证。模拟结果显示:聚合物浓度在200～1 000mg/L范围内,连续相介质呈假塑性流体特性,随着含聚浓度的增大连续相介质黏度逐渐升高,增大了流场对油滴的剪切强度致使油滴粒径减小;黏度的升高也会一定程度减小流场内的切向速度,致使油相向轴心聚集程度降低,减少油滴间的碰撞几率,从而降低水力聚结器的聚结性能。实验结果显示:当含聚浓度为100mg/L时,聚结器出口平均粒径为421.52μm,当聚合物浓度增大到1 000mg/L时,水力聚结器仍可实现油滴的聚结,但出口平均粒径减小到278.34μm。
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