Выпуск:
2019. Том 5. №3Об авторах:
Варавва Артём Игоревич, главный специалист, Газпромнефть НТЦ (г. Тюмень); artevar@yandex.ruАннотация:
Во многих областях народного хозяйства широко используются сепараторы центробежного типа — гидроциклоны, позволяющие разделять смеси веществ различной плотности. Гидроциклоны могут быть использованы для разделения фаз в установках измерения расхода нефти, воды и газа. Поток, поступающий из скважины, изначально представляет собой трехфазную смесь. Гидроциклон позволяет на входе в измерительную установку разделить газовую и жидкую фазы, которые далее поступают в отдельные узлы измерения газа и жидкости. Сохранение точности измерения расхода фаз при использовании гидроциклонов в измерительных установках требует высокого качества сепарации в широком диапазоне расходов и содержаний фаз. Одно из направлений прогнозирования характеристик процесса сепарации основывается на численном решении уравнений гидродинамики многофазных течений. Современные программные комплексы вычислительной гидродинамики позволяют решать задачи такого класса в трехмерной постановке и тем самым оценивать эффективность работы устройства и его метрологические характеристики. В работе исследуются процессы разделения газожидкостной смеси в гидроциклоне при различном объемном газосодержании и расходах фаз. Приводится математическая модель с указанием основных допущений. Формулируются граничные условия задачи. Расчеты проводились на открытой платформе OpenFOAM с использованием решателя interFoam. В результате численного моделирования определены основные структуры течений в гидроциклоне. Исследовано влияние начального газосодержания на эффективность сепарации при различных скоростях потока. Выявлены основные причины снижения эффективности сепарации при низких значениях газосодержания. Дополнительно рассмотрено влияние направляющих элементов на процесс сепарации.
Ключевые слова:
Список литературы:
