胶凝原油颗粒变形的数值模拟研究

工程热物理学报 , 2015, 36(3): 551-554.

胶凝原油颗粒变形的数值模拟研究

刘晓燕 ^1, , 李友行 ^2, , 李晓庆 ^3, , 赵辰辰 ^4, , 刘立君 ^5,

1.东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,大庆163318

2.东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,大庆163318

3.东北石油大学土木建筑工程学院,大庆163318;黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,大庆163318

4.东北石油大学土木建筑工程学院,大庆,163318

5.黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室,大庆,163318

基金项目: 国家863高技术研究发展计划资助课题(No.2012AA051303) 国家自然科学基金资助项目(No.51176046,No.51206052)

关键词：多相流 , 胶凝原油颗粒 , 变形 , VOSET法 , 变形度

Numerical Simulation Study on the Deformation of the Gelled Crude Oil Particle

Keywords： multi-phase flow , gelled crude oil particle , deformation , VOSET , deformation degree

在胶凝原油水力悬浮输送过程中,胶凝原油颗粒在复杂的相间作用力下发生变形.本文基于VOSET方法对胶凝原油颗粒在水力悬浮输送过程中的变形进行模拟研究,颗粒变形后的长短轴通过Image Pro Plus图像处理软件确定,变形的大小用变形度衡量.模拟结果表明,在水流的剪切作用下圆形的颗粒逐渐发生变形,变形后的原油颗粒接近椭圆形.在给定的模拟条件下,当温度分别为55℃(原油属于牛顿流体)、46℃(原油属于假塑性流体)、40℃(屈服-假塑性流体,并呈现胶凝状态)时,原油颗粒的出口变形度分别为59.38％、47.29％、32.47％,胶凝原油颗粒的变形度最小.通过机理分析,明确了胶凝原油颗粒变形受流场的剪切作用、原油的屈服值和剪切稀释性共同影响.

参考文献

[1]	刘晓燕,王德喜,韩国有,岳东会,郭敬红.特高含水采油期安全混输温度界限试验研究[J].石油学报,2005(03):102-105.
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[3]	王琳琳,田辉,李国君.基于Level Set方法对油水和气水两相界面的数值模拟[J].应用力学学报,2010(02):298-302.
[4]	倪玲英 .复杂通道中油滴的运动规律与颗粒周围剪切力场研究[D].中国石油大学(华东),2008.
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[6]	D. L. Sun;W. Q. Tao .A coupled volume-of-fluid and level set (VOSET) method for computing incompressible two-phase flows[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2010(4):645-655.
[7]	叶政钦,刘启鹏,李星红,杨兴利,孙东亮.复杂两相流中界面追踪方法--VOSET的性能分析[J].化工学报,2011(06):1524-1530.

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