超声速旋流天然气分离器的旋流特性数值模拟

【摘要】：与传统的低温分离工艺相比,超声速旋流天然气分离器是天然气处理工艺技术的一大创新。在超声速旋流天然气分离器中,气流经过拉伐尔喷管绝热膨胀形成带液滴的超声速低温混合气流,在超声速翼的作用下混合气流由轴流转换成旋流,实现超声速旋流分离。超声速翼是实现气液分离的关键部件。设计了三角薄板型超声速翼,并利用CFD软件对超声速翼段内气流温度、压力、马赫数等特性参数的变化规律和翼段沿主流方向切向速度的变化情况进行了分析。结果表明,在所设计的超声速翼段内,气流能始终保持超声速,翼段出口马赫数为1.4,翼前无激波产生;分离器的旋流加速度最高在572000g,可实现良好的超声速气液旋流分离。 【作者单位】： 中国石油大学储运与建筑工程学院 海洋石油工程股份有限公司 中国石油大学储运与建筑工程学院 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
【关键词】： 超声速 翼型 旋流分离 流场特性 数值模拟
【基金】：国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目(2007AA09Z301) 中石化重点科技攻关项目(JP01002)
【分类号】：TE319
【正文快照】： 超声速旋流分离器是天然气处理工艺技术的一大创新,由拉伐尔喷管、超声速整流管、超声速翼、扩压管等构件组成[1]。在超声速旋流天然气分离器中,气流经过拉伐尔喷管绝热膨胀至超声速,形成低温低压,低温使天然气中的重烃和水分凝结成核,并生长成小液滴,形成气液混合物流;气液

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