23088

ارزيابي جريان دوفاز مايع-مايع در ورودي و خروجي حلزوني جداساز جريان محوري

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي - ديناميك سيالات

1396

1399/8/28

دكتر نوروز محمد نوري - دكتر محمد اخلاقي

مكانيك

جداسازي در صنعت يك امر مهم و جدي تلقي مي شود زيرا عدم جداسازي يك اثر مخرب و نامطلوب به شمار مي رود. به منظور جلوگيري خوردگي تجهيزات و از دست رفتن مواد گرانقيمت و همچنين مسائل محيط زيستي كه در نتيجه ايجاد شدن قطرات مايع يا حباب هاي گاز در جريان اصلي است، نياز است فاز‌هاي موجود در جريان به كمك دستگاههاي جداكننده از يكديگر جدا شوند. يكي از مهمترين صنايع درگير با اين موضوع، صنعت نفت و گاز مي باشد كه يكي از مشكلات ايجاد شده پس از جداسازي آب از نفت، حضور قطرات در آب مي باشد. بر همين اساس به دليل اهميت فرايند جداسازي در‬ صنعت، در ابتدا به مرور سير تكاملي جداسازها و بررسي معايب و مزاياي آن ها پرداخته شده است. در ادامه با توجه به جهتگيري مطالعات به سمت جداسازهاي جريان محوري، به دنبال شناخت بيشتر از جريان ورودي اين نوع از جداساز ها براي جريان مايع-مايع بوده‌ايم. كار‌هاي تجربي به منظور شناخت بيشتر الگو جريان ايجاد شده قطره هاي روغن در آب و تاثيرگذاري اندازه قطرات بر روي جداسازي انجام شده است و در ادامه به منظور بررسي قطر قطرات توليد شده به عنوان يكي از عوامل مهم و تاثيرگذار در جداسازي، مدلي جهت پيشبيني اندازه ميانگين قطر قطرات در جريان ارائه شده است كه به كمك آن مي توان قطر قطرات توليد شده و الگوي جريان ورودي به سيكلون را كنترل كرد.

1399/10/22

Evaluation of liquid-liquid flow at the spiral inlet and outlet of the axial flow separator

11/18/2020 12:00:00 AM

The stability of oil-in-water emulsion is of high magnificence in the processing of the crude oil in a way that analysis of each of the fluids can lead to an improvement in the oil exploitation. The droplets’ diameter is a key factor in the determination of the rheological features of this type of flow. Motivated by the aforementioned importance, present paper is organized based on experimental measurements for the goal of estimating the droplet’s diameter in a two-phase liquid-liquid flow in a horizontal pipe in terms of Reynolds and Weber numbers in the framework of a semi-empirical relation. In this study, three velocities of 0.006, 0.009, and 0.012 m/s are considered for the oil phase. Also, the velocities of 0.438, 0.657, and 0.877 m/s are used for the water phase. The implemented pipe has a length of 6 m and internal diameter of 44 mm. The input oil will be entered into the pipe by the means of a needle whose internal diameter is as large as 0.5 mm. Once the oil is inserted in the pipe, the instability caused by the laminar regime results in the appearance of the droplets. To capture the images of the droplets, a 240 fps Nikon camera is utilized. The droplet’s diameter will be thereafter measured with the aid of the image processing. To this end, the background of the captured images and the noises will be lessened to analyze the pictures. Next, the measured diameters will be used to derive a semi-empirical relation for the estimation of the droplet’s size in terms of the dimensionless numbers, known in the open literature, according to the linearized regression technique. The weight coefficient of the presumed parameters clarifies the importance of each one. The results of this study reveal that the Saturn mean diameter (SMD) of the droplets can be influenced by variations of Vo and Vw in a remarkable manner.

جداساز جريان محوري , پيشبيني قطر قطرات تشكيل شده , پردازش تصوير , امولوسيون آب و روغن , جريان دو فاز مايع-مايع

Axial flow separator , Predict the diameter of the formed droplets , Image Processing , Water and oil emulsion , Liquid-liquid two-phase flow