天然气水合物旋流器结构优化及破胶性能分析

　　

旋流器的结构特征直接决定了其内部流场分布，进而影响水合物-砂胶结颗粒的破胶效率。采用计算流体力学和离散元方法耦合数值模型，进行了模拟计算。以破胶效率为优化目标，采用Plackett-Burman实验设计方法，开展了旋流器结构参数对破胶性能影响的显著性分析。结果表明：对破胶效率影响较大的因素是溢流管的插入深度、锥角和柱段长度。然后采用Box-Behnken响应面法，对旋流器的结构参数进行优化。最终选定旋流器优化结构参数：溢流管的插入深度为40mm，柱段长度为47mm，锥角为8°。优化后的天然气水合物旋流器在破胶性能方面得到显著强化，破胶效率从原来的84.09%提高到93.3%。

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