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气液旋流器内液滴破碎和碰撞的数值模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2010年第5期34卷 114-120,125页

作者：金向红金有海王建军安徽理工大学化工学院安徽淮南232001 中国石油大学机电工程学院山东东营257061

气液旋流分离器内是一个复杂的强旋湍流场,流场内的液滴受气动力、剪切力和湍流脉动的作用,发生剧烈的相互碰撞、聚合、破碎并撞击筒壁。对旋流器内液滴间的碰撞、聚合、液滴的破碎和碰壁的机制进行分析,在前人研究的基础上,结合旋流器... 详细信息

气液旋流分离器内是一个复杂的强旋湍流场,流场内的液滴受气动力、剪切力和湍流脉动的作用,发生剧烈的相互碰撞、聚合、破碎并撞击筒壁。对旋流器内液滴间的碰撞、聚合、液滴的破碎和碰壁的机制进行分析,在前人研究的基础上,结合旋流器的实际情况,提出适用于气液旋流器强旋气相湍流场内液滴间碰撞、液滴破碎和碰壁过程的计算模型,对新的数学模型进行数值模拟计算。结果表明,本模型能较为准确地预测强旋气相湍流场内液滴间碰撞、液滴破碎和碰壁过程,完善了气液旋流器的分离机制模型,为改善其分离性能及其工程设计提供了理论基础。

关键词：气液旋流分离器湍流场液滴破碎聚结

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分流型芯管对导叶式旋风管内颗粒逃逸的控制

化工学报 2010年第1期61卷 55-59页

作者：许伟伟金有海王建军中国石油大学(华东)机电工程学院多相流实验室山东东营257061

Experimental and computational fluid dynamics was used in this study to predict the escape particles and evaluate the performance of PSC type cyclone tube with slotted vortex *** simulation results showed that the PSC type cyclone tube could remove the particles with a diameter greater than 5 μ*** PSC type cyclone tube increased the grade efficiency of particles with a diameter greater than 2 μm as compared with the Shell type cyclone *** circuit flow occurred around the vortex finder slots and there was almost no short circuit flow under the vortex finder *** small particles escaped from vortex finder slots of the PSC type cyclone *** slotted vortex finder could develop "upwards flow" near the vortex finder inlet outside wall and control the escape particles under the vortex finder *** force analysis of particles near the slotted vortex finder slots showed that gas flow carried the particles with a diameter smaller than 3 μm out the separator.

关键词：芯管逃逸颗粒短路流旋风管

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旋风分离器分离性能计算模型分析

石油大学学报（自然科学版） 1991年第2期15卷 81-91页

作者：金有海时铭显石油大学机械系

根据相似放大试验研究结果,对旋风分离器分离性能的几种计算方法进行了适当的修正,并应用三种不同直径的蜗壳式旋风分离器在不同的粉尘和不同的操作条件下进行了实验。修正后的理论计算结果与实验结果基本吻合,尤其是横混模型的修正计... 详细信息

根据相似放大试验研究结果,对旋风分离器分离性能的几种计算方法进行了适当的修正,并应用三种不同直径的蜗壳式旋风分离器在不同的粉尘和不同的操作条件下进行了实验。修正后的理论计算结果与实验结果基本吻合,尤其是横混模型的修正计算与试验结果吻合较好。

关键词：旋风分离器分离性能分析

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2种结构油水旋流分离器流场数值模拟研究

石油机械 2008年第5期36卷 29-32页

作者：张建金有海中国石油大学(华东)机电工程学院

采用雷诺应力模型（DSM）和SIMPLEC算法，对筒锥型和圆筒型油水旋流分离器的内部流场进行了数值模拟计算，得到这2种结构旋流分离器的内部切向速度和轴向速度分布。分析研究得出如下结论：（1）数值模拟计算值与实验值存在少许差异，但... 详细信息

采用雷诺应力模型（DSM）和SIMPLEC算法，对筒锥型和圆筒型油水旋流分离器的内部流场进行了数值模拟计算，得到这2种结构旋流分离器的内部切向速度和轴向速度分布。分析研究得出如下结论：（1）数值模拟计算值与实验值存在少许差异，但两者非常接近，数值模拟可为旋流分离器结构研究提供可靠依据；（2）筒锥型和圆筒型旋流分离器零轴向速度皆位于r=（0．3～0．35）D处，而筒锥型旋流分离器z=218mm处，流动分成上、下2部分；（3）圆筒型旋流分离器没有筒锥型旋流分离器的分离空间，靠近底流口的切向速度仍较高，使流体中的颗粒绕轴心旋转不易流入轴心处分离。

关键词：油水旋流分离器流场雷诺应力模型数值模拟

脉冲电场下W/O乳状液中水滴聚并行为的可视化研究

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石油学报（石油加工） 2013年第5期29卷 905-910页

作者：孙治谦王磊金有海王振波中国石油大学化学工程学院重质油国家重点实验室山东青岛266555 华陆工程科技有限责任公司陕西西安710065

采用显微实验方法,全面考察高频高压脉冲电场下W/O乳状液中水滴的聚并行为。结果表明,实验范围内,随着脉冲电场强度、占空比和频率的增加,W/O乳状液中的水滴相互靠近的速率相应增大;当聚并时刻比超过0.8,水滴的靠近速率迅速增加。在脉... 详细信息

采用显微实验方法,全面考察高频高压脉冲电场下W/O乳状液中水滴的聚并行为。结果表明,实验范围内,随着脉冲电场强度、占空比和频率的增加,W/O乳状液中的水滴相互靠近的速率相应增大;当聚并时刻比超过0.8,水滴的靠近速率迅速增加。在脉冲电场中,W/O乳状液中的水滴融合时间与电场参数间并无直接关系,而与油-水界面张力紧密相关;油-水界面张力越大,水滴融合速率越快。静电脱水过程中,施加于W/O乳状液的电场强度应小于过度极化临界电场强度,否则将显著降低乳状液破乳脱水效果。上述研究成果为高压高频脉冲静电破乳机理的深入探讨奠定了基础。

关键词：脉冲电场聚并极化临界电场强度

入口结构对超短接触旋流反应器流场影响的数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2012年第5期36卷 169-174页

作者：张玉春王振波金有海中国石油大学重质油国家重点实验室山东青岛266580

采用RNG k-ε湍流模型,结合欧拉双流体模型对不同入口结构的超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行数值模拟,考察混合腔内气相流动特点及固相浓度分布。计算结果表明:斜向下进气结构由于存在较大区域的颗粒屏蔽死区并且各部位浓度梯... 详细信息

采用RNG k-ε湍流模型,结合欧拉双流体模型对不同入口结构的超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行数值模拟,考察混合腔内气相流动特点及固相浓度分布。计算结果表明:斜向下进气结构由于存在较大区域的颗粒屏蔽死区并且各部位浓度梯度较大,不适合用做反应器入口结构型式。切向水平进气和斜向上进气结构混合腔内的气固混合效果较好,但切向水平进气结构易发生入口颗粒滞留以及混合腔顶灰环现象,斜向上进气结构混合腔内速度较小,不易实现超短接触操作要求。

关键词：超短接触旋流反应器气固两相入口结构混合腔数值模拟

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膨胀管残余应力及其分布

中国石油大学学报（自然科学版） 2008年第6期32卷 125-128页

作者：唐明金有海于桂杰许霞中国石油大学机电工程学院山东东营257061 胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257017

膨胀管残余应力是影响膨胀管抗挤毁能力的一个重要因素。根据膨胀管的膨胀特点,用大变形理论提出了膨胀管内、外圆柱表面具有不同方向的残余应力观点,通过全应力释放试验并借助于电测的试验方法测量了膨胀管内、外表面的残余应力,利用... 详细信息

膨胀管残余应力是影响膨胀管抗挤毁能力的一个重要因素。根据膨胀管的膨胀特点,用大变形理论提出了膨胀管内、外圆柱表面具有不同方向的残余应力观点,通过全应力释放试验并借助于电测的试验方法测量了膨胀管内、外表面的残余应力,利用曲杆理论分析了膨胀管轴截面的应力分布形式。结果表明,膨胀管轴截面残余应力呈双曲线分布,膨胀管外表面的压残余应力小于内表面的拉残余应力。

关键词：膨胀管残余应力大变形曲杆理论

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相似理论在旋风分离器中的应用

石油大学学报（自然科学版） 1990年第2期14卷 33-39页

作者：金有海时铭显石油大学机械系

本文应用相似与模化理论对旋风分离器内两相流动进行了相似分析,得到了对旋风分离器分离性能有影响的四个主要相似准数。考虑到粒群对分离性能的影响,还需引入两个单值性条件准数,因此,影响分离性能的相似准数共有八个。通过对部分相似... 详细信息

本文应用相似与模化理论对旋风分离器内两相流动进行了相似分析,得到了对旋风分离器分离性能有影响的四个主要相似准数。考虑到粒群对分离性能的影响,还需引入两个单值性条件准数,因此,影响分离性能的相似准数共有八个。通过对部分相似准数进行计算和比较,认为只要对不同的准数配以适当的物理参数和几何尺寸,就能使这些相似准数得到完全或近似满足。

关键词：相似理论旋风分离器两相流动

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旋风分离器相似放大试验研究

石油大学学报（自然科学版） 1990年第5期14卷 46-55页

作者：金有海时铭显石油大学机械系

应用相似与模化理论对旋风分离器进行了相似放大试验研究。根据实验结果的相似分析,找出了无因次准数对分离性能的影响关系。并对不同形式的无因次准则表达式进行了分析,提出了推荐使用的性能计算式。通过对总效率的验证计算证明,本文... 详细信息

应用相似与模化理论对旋风分离器进行了相似放大试验研究。根据实验结果的相似分析,找出了无因次准数对分离性能的影响关系。并对不同形式的无因次准则表达式进行了分析,提出了推荐使用的性能计算式。通过对总效率的验证计算证明,本文所推荐的分级效率计算式是可信的。

关键词：旋风分离器相似理论无因次准数