بررسي اثرتغيير شعاع مارپيچ در شبيه سازي جداسازي نفت – آب درون جداكننده با لوله-هاي مارپيچ

Check Asrtghyyr winding radius to simulate the separation of oil - water in the separator tube-winding

جداسازي نفت-آب در صنايع نفت و گاز كاربرد فراواني دارد و روشها و دستگاههاي متعددي براي اين منظور تاكنون بكار رفته است. يكي از دستگاههاي جداكننده رايج، جداكننده لوله مارپيچي است كه در آن با استفاده از شتاب گريز از مركز و گرانش جداسازي دو فاز با چگالي هاي متفاوت انجام مي-گيرد. در اين تحقيق با استفاده از شبيه سازي عددي به روش ديناميك سيالات محاسباتي به بررسي نحوه عملكرد يك جداكننده لوله مارپيچي پرداخته شده است. روش اويلري-اويلري براي مدلسازي جريان دوفازي در نرم افزار فلوئنت مورد استفاده قرار گرفته است. متغير مسئله شعاع ژيراسيون مارپيچ، به منظور بهينه سازي عملكرد دستگاه مورد بررسي قرار گرفت. براي بهينه سازي دو هدف در نظر گرفته شده است؛ يكي افت فشار جريان و دوم ميزان جداسازي است. هرچقدر افت فشار كمتر و ميزان جداسازي بيشتر باشد از نظر عملكرد براي دستگاه مطلوبتر است. نتايج تحقيق نشان داد كه مقادير بهينه اي براي اين متغير وجود دارد. در نهايت شعاع مارپيچ 500 ميليمتر بعنوان مقدار بهينه بدست آمد.

Oil-water separation has numerous applications in oil and gas industries and various methods and devices have been used for this purpose. One of the common separators is helical separator in which separation of two phases with different densities is done using eccentricity and gravity. In this investigation, the operation of a helical pipe separator is considered using numerical simulation with the method of computational fluid dynamics. The Eulerian - Eulerian method is used to model the two-phase current in the fluent software. The variables of the problem like pipe diameter, the gyration radius of the helix, the number of loop turns of the helix, and the speed of input fluid are considered for optimization of the performance of the device. Two goals are set for the optimization including current pressure drop and the amount of separation. The device performance is more desirable with lower pressure drop and higher amount of separation. The results of the investigation showed that there are optimum values for each of the variables. Finally, the optimum value of the parameters are obtained as: helix radius 500 millimeters.