气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2016.02.016

石油化工高等学校学报 ›› 2016, Vol. 29 ›› Issue (2): 82-88.DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.02.016

气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究

方相九,陈家庆,刘美丽,姬宜朋,孔祥功

(北京石油化工学院机械工程学院,北京102617)

收稿日期:2015-12-31 修回日期:2016-01-25 出版日期:2016-04-25 发布日期:2016-05-06
通讯作者: 陈家庆(1970-),男,博士,教授,博士生导师,从事环保多相流高效分离方面的研究;E-mail:jiaqing@bipt.edu.cn。
作者简介:方相九(1990-),男,硕士研究生,从事油井采出液及炼油污水除油预处理方面的研究;E-mail:fangxiangjiu@bipt. edu.cn。
基金资助:
北京市属高等学校“长城学者”培养计划资助项目(CIT&TCD20150317)。

Numerical Simulation Research of Bubble Enhanced Hydrocyclone

Fang Xiangjiu， Chen Jiaqing， Liu Meili， Ji Yipeng， Kong Xianggong

(School of Mechanical Engineering， Beijing Institute of Petrolchemical Technology，Beijing 102617, China)

Received:2015-12-31 Revised:2016-01-25 Published:2016-04-25 Online:2016-05-06

摘要/Abstract

摘要： 采用欧拉模型与离散相模型相结合的方法对气泡增强型水力旋流器中油-气-水三相流场进行数值模
拟,分析了速度场和油滴粒子的运动轨迹,并且对比了油滴粒径、工作流量、含油浓度3种不同因素对注气后水力旋
流器与常规水力旋流器分离效率的影响。数值模拟结果表明,注气后水力旋流器内流场的切向速度和轴向速度较
常规水力旋流器更高,油滴分离所需的时间更短,对30μm 以上油滴的分离效率比常规水力旋流器高出约20%。从
数值模拟的角度验证了入口注气可以提升水力旋流器的分离性能。

关键词: 水力旋流器, 含油污水, 微气泡, 数值模拟, 分离性能

Abstract: By means of Eulerian Model combined with Discrete Phase Model, the numerical simulation of three phases flow field in bubble enhanced hydrocyclone was performed to analyse the velocity distribution inside the hydrocyclone and the trajectories of oil droplet. The separation efficiency of hydrocyclone after bubble injection was compared with conventional hydrocyclone in different aspects such as partical size, flow rate and oil content in wastewater. The simulation result showed that tangential velocity and axial velocity inside the hydrocyclone after bubble injection were higher than that of conventional hydrocyclone, leading to a quicker escaping time of oil droplet. Meanwhile, bubble injection could increase the separation efficiency of oil droplet above 30 micron by 10% to 20%. The calculation confirmed that bubble injection at inlet could promote the separation performance of hydrocyclone in terms of numerical simulation.

Key words: Hydrocyclone, Oily wastewater, Micro bubble, Numerical simulation, Separation performance

方相九,陈家庆,刘美丽,姬宜朋,孔祥功. 气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2016, 29(2): 82-88.

Fang Xiangjiu， Chen Jiaqing， Liu Meili， Ji Yipeng， Kong Xianggong. Numerical Simulation Research of Bubble Enhanced Hydrocyclone[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2016, 29(2): 82-88.

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Numerical Simulation Research of Bubble Enhanced Hydrocyclone

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