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 شبیه­سازی 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 می­دهد که با افزایش دبی ورودی، به دلیل افزایش سرعت مماسی و افزایش نیروی گریز از مرکز، بازدهی افزایش پیدا می­کند. 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 می­کند. با افزایش اختلاف چگالی بین آب و نفت ( افزایش API نفت) نیروی وارد شده بر قطرات آب بیشتر شده، در نتیجه بازدهی جداسازی افزایش می­یابد. همچنین افزایش ویسکوزیته نفت باعث افزایش نیروی پسای وارده بر قطره­های آب و کاهش بازدهی جداسازی می­شود.