双蜗壳旋流器内部流场及液膜特性的数值模拟

作者：蔡禄; 武晓波; 孙治谦; 耿坤; 王旱祥; 王振波^*

来源：石油机械, 2022, 50(10): 111-141.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.10.016

• 气液旋流器
• 双蜗壳
• 旋流分离
• EWF模型
• 内部流场

为探究双蜗壳气液旋流分离器内部流场分布规律及液膜的形成，采用EWF模型，通过CFD数值模拟得到双蜗壳气液旋流分离器内速度分布和压力分布，并结合流场分析液膜的形成及运动特性。研究结果表明：柱段上半部分受排气心管底部的影响，排气管近壁面处的切向速度骤降；柱段下半部分切向速度呈“M”形的轴对称分布；轴向速度呈外围下行流，中心上行流的分布趋势；渐缩段三相速度均较稳定，数值相对较小且呈现良好的规律性；压力最低处位于排气心管底部中心处；柱段和渐缩段压力呈轴对称分布，外旋流压力高，内旋流压力低；柱段和渐缩段流场分布较稳定，是两相分离的关键部位，液膜也在此段形成。所得结论可为天然气水合物排水采气装置的研发和应用提供理论依据。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 机电工程学院