بررسی تاثیر شرایط عملیاتی بر عملکرد هیدروسیکلون جداکننده آب از نفت با استفاده از شبیه سازی CFD

در این مطالعه، یک هیدروسیکلون مدل کولمن[1] _ تئو[2] جداکننده آب از نفت، به صورت سه بعدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی جریان مغشوش از مدل تنش رینولدز، برای تحلیل جریان دو فازی از مدل اولرین _ اولرین و برای تائید صحت نتایج شبیه سازی، بازدهی و درصد نفت جریان خروجی از پایین هیدروسیکلون با نتایج تجربی گزارش شده مقایسه شده است.در مرحله بعد به بررسی جریان در داخل هیدروسیکلون و سرعتهای محوری و شعاعی پرداخته شده است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که با افزایش دبی ورودی، به دلیل افزایش سرعت مماسی و افزایش نیروی گریز از مرکز، بازدهی افزایش پیدا می کند. همچنین با افزایش قطر قطرات ورودی آب، بازدهی افزایش و با افزایش درصد آب ورودی به بیش از مقدار نسبت جدایش، بازدهی جداسازی کاهش پیدا می کند. با افزایش اختلاف چگالی بین آب و نفت (افزایش API نفت) نیروی وارد شده بر قطرات آب بیشتر شده، در نتیجه بازدهی جداسازی افزایش می یابد. همچنین افزایش ویسکوزیته نفت باعث افزایش نیروی پسای وارده بر قطره های آب و کاهش بازدهی جداسازی می شود.