基于ANSYS-Workbench流固耦合振动对旋分器分离效率的影响分析

作者：耿海洋; 曹琳琳; 姬风; 孙美娜

来源：黑龙江科学, 2023, 14(22): 32-38.

• 旋流分离器
• 流固耦合
• 分离效率
• 流场

为研究油田井下环境中分离器内部流场规律，借助计算流体力学软件ANSYS-Workbench流固耦合模块，分析外部振动激励对分离器分离效率的影响。研究表明，位移载荷幅值在1.5 mm以下，振动频率在0～0.8 Hz时，分离效率保持在84.5%以上，该区间内振动频率对分离效率影响较小；在0.8～3.2 Hz,振动频率对分离效率几乎没有影响；在3.4～4.4 Hz,随着振动频率的增加分离效率下降趋势增大，振动频率为4.4 Hz时，分离效率降到83.29%,得出相同振幅下振动频率对分离效率的影响很小。为准确说明振动对分离效率的影响，需对固有频率下的大振幅值进行分析。在振动频率分别为0.6 Hz、3.4 Hz、4.1 Hz的条件下，位移载荷幅值在1.5～4.5 mm内变化，其余参数保持不变。结果表明，随着振幅值急剧增大，相同振动频率条件下，分离效率最高降低7.93%,旋流器分离效率的降低较为明显，说明振幅对分离效率影响较大，合理控制振动幅值是提高井下分离效率的有效方法。通过上述研究可为井下油水分离器研究及合理控制杆柱振动提供思路。

• 单位
  哈尔滨职业技术学院; 哈尔滨石油学院