螺旋管复合气液分离器结构优化设计成稿丫

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1、大庆石油学院本科生毕业设计（论文）摘要螺旋管复合气液分离器是一种新型的复合式气液分离器，它具有结构紧凑、能耗低、重量轻、易于安装等优点。现阶段主要用实验方法对分离器的分离性能和操作性能进行研究。如果用理论分析计算和流场数值模拟研究分离器内流体流动的规律，以及结构尺寸变化对分离效率和压降的影响等，则可缩短研究周期、节省实验经费，获取完整的分离器内部流动状态的信息。本文根据计算流体力学的原理和方法，以流场数值模拟为基础，利用大型流体计算软件FLUENT对螺旋管复合气液分离器螺旋分离部分内部流体的运动规律进行了模拟分析，得出了内部流场

2、的分布特点。在此基础上，以提高分离效率为目的对螺旋管复合气液分离器的整体结构、运行参数、螺旋分离部分的结构尺寸进行了优化设计，得到了螺旋分离部分最优的结构尺寸和分离器最佳的运行参数。关键词：旋流分离器；气液分离；优化；数值模拟III大庆石油学院本科生毕业设计（论文）AbstractThetoroidcompositeknockoutisknownasanewcompositeknockout,whichhasthecompactcomposition,lightweight,lowpowerusedandcanbeeasilyf

3、ixed.Atthemoment,themeanmethodtoresearchtheperformanceoftheseparationandoperationistheexperimentalmeans.Theresearchcycleandexperimentalfundswillbedecreasedaswellastheacquirementoftheintegritycycloneinteriorflowregimeinformation,ifthetheoreticalanalysiscalculationandt

4、henumericalsimulationoftheflowfieldcanbeusedtoresearchthemovementlawofthefluidintheknockoutandtheeffectofthecompositionsizetotheseparationefficiencyandthepressuredrop.MovementlawsforfluidintoroidcompositeknockoutweresimulatinganalyzedbytheFLUENT,accordingtothetheorya

5、ndmethodofCFD,basingonnumericalsimulationofflowfield.Andtheinternalmovementlawswasgiven.Atthesametime,byusingtheabovemethod,theoverallstructure,theoperationalparameterofthetoroidcompositeknockoutandthecompositionsizeofthetoroidhavebeenoptimizedtoenhancedtheseparation

6、efficiency,whichisalsosucceedinthepracticaluse.Keywords:CycloneSeparator;Gas/LiquidSeparation;Optimization;NumericalSimulationIII大庆石油学院本科生毕业设计（论文）目录第1章概述11.1油气分离工艺发展简介11.2计算流体力学(CFD)简介31.3FLUENT-CFD软件简介5第2章螺旋管复合气液分离器工作原理分析62.1螺旋管复合气液分离器结构模型62.2螺旋管复合气液分离器工作原理分析82.3边界条

7、件12第3章螺旋分离部分两相紊流数值模拟153.1模型相关初始参数的设定153.2螺旋分离部分建模153.3应用GAMBIT对螺旋管进行前处理173.4应用FLUENT对螺旋管内部流场进行数值计算223.5内部流场的模拟结果分析26第4章螺旋分离部分的优化设计314.1优化设计的目的及意义314.2螺旋分离部分运行参数的优化314.3螺旋分离部分结构的优化39结论46参考文献47致谢48III大庆石油学院本科生毕业设计（论文）第1章概述气液分离作为油气集输的首要阶段在整个集输系统中占据重要地位，气液分离质量的好坏对后续的油气计量

8、，原油、天然气净化等工艺流程的进行有着重要意义，对最终的油气产品质量也有着不可忽视的影响。应用计算流体力学方法和工具软件可有效的对各种分离器内部流场分布、分离原理进行模拟分析，从而得到最佳的分离效率。1.1油气分离工艺发展简述1.1.1气液分离器的分类及特点气液