作者:陈柯杰; 马廷霞; 董辉; 伍开松 期刊:《化学工程》 2019年第11期
水力旋流器入口截面上不同位置的颗粒存在着不同的运动轨迹,不同的运动轨迹可以直接反映旋流器的分离性能,因此,弄清楚入口截面上的分离高效区非常重要。采用EDEM-FLUENT耦合数值仿真分析方法,将入口截面离散化为一系列的节点,针对不同粒径的球形水合物颗粒,统计研究了入口各节点位置的分离效率、运动轨迹和总分离效率。得到以下结论:水合物颗粒的分离高效区位于入口的上侧和内侧的交汇区域,而下侧和外侧交汇的区域为分离低效区,中...
作者:宋光春; 李玉星; 王武昌; 姚淑鹏; 魏丁; 房祥鹏 期刊:《石油化工》 2018年第06期
基于水合物颗粒聚集动力学的群体平衡模型,重点考虑水合物颗粒在流动过程中的碰撞频率、聚集效率、破碎频率及破碎后子颗粒的粒径分布函数,建立了三维几何模型,利用FLUENT 14.5软件对群体平衡模型和固液两相流模型进行联合求解,模拟不同条件下水合物颗粒的聚集过程,并将模拟结果与水合物颗粒生长模型的计算结果进行了对比。模拟结果表明,数值模型能较好地模拟水合物颗粒在管道内流动时的压降变化规律以及粒径分布情况。低流速下管...
作者:高永海; 孟文波; 崔燕春; 张崇; 陈野; 董钊; 孙金声; 孙宝江 期刊:《石油学报》 2019年第08期
由水合物聚结、沉积导致的井筒堵塞是气井测试中常见的安全隐患。预测水合物的生成与沉积规律,有利于控制事故风险、降低生产损失。通过对水合物颗粒在管流气核区和管壁附近的生成与运移机理分析的基础上,引入液滴沉积比率和转化比率,建立了一种适用于环雾流条件下的水合物沉积预测新模型,并参照实际工况设计了实验验证。实验结果表明,理论值与实验值趋势一致,平均偏差为4.9%,验证了模型的可靠性。以深水井X井为例,通过数值模拟探...
作者:梁俊; 饶永超; 王树立; 闫朔; 葛昊; 蔡跃跃 期刊:《石油机械》 2018年第02期
为了进一步研究输气管道中天然气水合物颗粒输送体系的螺旋悬浮流动规律,建立了圆管螺旋流的三维模型。采用RNG k-ε模型和DPM模型对天然气管道内的气固两相螺旋流动和传热进行了三维瞬态数值模拟。主要研究了水合物管道内不同横截面的速度场、壁面剪切力、水合物颗粒停留时间、水合物颗粒浓度分布规律以及传热规律。研究结果表明:螺旋流具有较强的颗粒携带能力,对增强水合物颗粒之间的传热,防治输气管道中水合物堵塞问题有较好的...
作者:蔡跃跃; 饶永超; 王树立; 葛昊; 闫朔; 梁俊; 陈锋 期刊:《工业安全与环保》 2019年第04期
为了提高螺旋流对水合物的安全输送边界,利用数值模拟技术对影响螺旋流衰减的因素进行研究。结果表明,水合物颗粒的旋转方向与扭带扭转方向相同,且扭率Y越小Re越大,对称涡线发生合并的位置越远。初始旋流数的大小主要与扭率Y有关,而与Re无关。但是在无扭带的管道下游螺旋流迅速呈指数规律衰减,其衰减速率主要与Re有关,而与扭率Y大小无关。并得出螺旋流衰减指数β与Re的关系式。与光管相比,螺旋流能够明显提高水合物的输送距离,在螺...
作者:宋光春; 李玉星; 王武昌; 姜凯; 施政灼; 姚淑鹏 期刊:《化工进展》 2018年第03期
水合物颗粒聚集频率研究对深水油气管道的流动安全保障和水合物浆技术的工业推广具有重要意义。本文首先定义了水合物颗粒的聚集频率并分别给出了纯水体系和油水体系中水合物颗粒聚集频率的计算公式。根据聚集频率计算公式,影响纯水体系中水合物颗粒聚集的因素主要为剪切速率、颗粒粒径、哈梅克常数和纯水黏度。影响油水体系中水合物颗粒聚集的因素主要为剪切速率、颗粒粒径、油水界面张力、接触角和油水黏度。然后,根据相关参考文...
作者:常凯; 饶永超; 王树立 期刊:《石油机械》 2017年第03期
为了对输气管道中天然气水合物颗粒输送体系的螺旋悬浮流动规律做出进一步研究, 利用ICEM软件对天然气管道内的气固两相螺旋流进行了三维瞬态数值模拟与仿真.研究了天然 气管道内不同横截面的速度场、水合物颗粒体积分数分布规律以及水合物颗粒沉降规律.模拟结 果表明:当水合物颗粒体积分数达到8%左右时,螺旋流的切向速度衰减迅速,对水合物颗粒的 携带能力也急剧下降,衰减速率是无颗粒螺旋流的几倍;螺旋强度较大时,流体速度曲线表...
作者:赵鹏飞; 王武昌; 李玉星 期刊:《油气储运》 2016年第05期
天然气水合物在管壁上沉积可导致管道堵塞,对沉积机制进行研究有助于解决水合物管堵问题。通过分析管壁上水合物颗粒的微观受力及移除机制,建立油基天然气水合物颗粒管壁粘附动力学模型,并以临界移除粒径和粘附率为标准,定量探究了油包水乳状液中水合物颗粒在不同壁面环境下的粘附情况。结果表明:当管壁表面无水时,范德华力为水合物颗粒-管壁间的主要粘附力,水合物颗粒的粘附率低于30%,粒径大于20μm的水合物均不会附着在管壁上;当...