不同射流速度的油罐旋转喷射搅拌器数值模拟

余彬彬 杨建勇 刘强

摘 要：油罐旋转喷射搅拌器应用于原油罐清罐和油品调和，为了研究旋转喷射搅拌器射流速度对搅拌效果的影响，使用ANSYS15.0实现喷射搅拌全流场数值模拟，并以密度的标准差作为评价搅拌效果好坏的量化参考。在模拟计算的设置中采用了滑移网格、混合模型和湍流的标准k-？模型。数值分析得出喷嘴射流速度越大则油罐喷射搅拌器的效果越好，但在速度较大、时间较长时，喷嘴射流速度对油罐喷射搅拌器的效果并没有显著的影响。因此在实际运行中，应设置合适的射流速度。

关 键 词：旋转喷射搅拌器;射流;数值模拟;滑移网格

中图分类号：TQ 018 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）06-1412-03

Numerical Simulation on Rotary Jet Mixer of Oil Tank at Different Jet Velocity

YU Bin-bin1，YANG Jian-yong2，LIU Qiang1

（1.Department of Oil Supply Engineering，Logistical Engineering University， Chongqing 401311，China ;

2. NERS for Disaster and Emergency Rescue Equipment， Logistical Engineering University， Chongqing 401311，China）

Abstract： Rotary jet mixer of oil tank is used to purge gunk and blend gasoline. In order to research the impact of jet velocity on mixing effectiveness， the software ANSYS15.0 was used to simulate the whole fluid field. Sliding mesh， mixture model and standard k-？ model were adopted， and the standard deviation of density was used as the evaluation reference of mixing effectiveness. The result of numerical simulation shows the mixing effectiveness increases as jet velocity rises， yet the impact of jet velocity on mixing effectiveness is low while high-velocity or long-time working. According to that， the proper jet velocity should be set up in practice.

Key words： Rotary jet mixer; Jet; Numerical simulation; Sliding mesh

在原油的储存和加工过程中，油泥沉积问题的解决、油品的调和都离不开搅拌操作。搅拌过程通过输入机械能，使得流体获得某种所需的流场，实现质量、动量、热量的传递。搅拌器的不同结构、不同的参数设置都会使流场发生变化，因此搅拌器的创新研发和优化设计是十分重要的。目前在多种原油罐罐底油泥的清除以及油品调和的方法中，利用喷射搅拌系统，尤其是旋转喷射搅拌系统越来越受到业界关注[1-3]。该系统由喷射搅拌器、循环油泵、过滤器、配套管道及附件组成，其中旋转喷射搅拌器最为重要。系统通过管线连接外部循环油泵，由油泵從罐内抽取油料，经旋转的搅拌器喷嘴喷出，通过射流的冲击力和卷吸作用实现搅拌，工艺流程如图1所示[4]。……