螺旋流

《物理學(xué)名詞》第三版。 2100433B

2019年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

輻合螺旋流大多發(fā)生在較大的順直河段中，由兩個或兩個以上旋轉(zhuǎn)方向不同的縱軸環(huán)流組成，但在各個環(huán)流的交界面上流向必須相同。輻合螺旋流多半是由于漲水或落水時流量突然變化而形成的。2100433B

在水介質(zhì)旋流器內(nèi)，流體運動由切向、徑向和軸向分速度組成。3個分速度的綜合作用，使物料實現(xiàn)按密度分選。其主要運動形式是三維空間螺旋運動、外螺旋流和內(nèi)螺旋流。外螺旋流繞中心軸線向下運動在底錐內(nèi)分離出一部分繞中心軸線向上作旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)方向與外螺旋流一致，但垂直運動方向相反。原煤在介質(zhì)流運動過程中，低密度顆粒向中心軸線區(qū)集中，由內(nèi)螺旋流攜帶向上通過溢流管排出;高密度顆粒向器壁外集中，由外螺旋流攜帶向下，通過底流口排出。如圖1所示。

結(jié)構(gòu)特性：水介質(zhì)旋流器錐角大，分單錐角和復(fù)錐角2種。主要型號有DSM型、SJX型和CWC型，結(jié)構(gòu)參數(shù)列于表1。中國研制的SJX型水介質(zhì)旋流器(圖1) 技術(shù)規(guī)格列于表2。

表1 選煤用水介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)

表2 SJX型旋流器技術(shù)規(guī)格

旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝條件對分選效果的影響：

(1)錐體角度。錐體角度增大，分選密度提高，反之減小，分選密度降低。通常單錐角的水介質(zhì)旋流器的錐體角度在90°左右。

(2)旋流器的3種口徑。入料管口徑增大，流量增加，要保證入料口速度大于6～12m/s;溢流管口徑增大，流量增加，分選密度提高，要保證物料在旋流器內(nèi)有一定的滯留時間;底流口徑增大，分選密度降低，底流口徑減小，分選密度提高，要保證底流物料排放通暢。底流口徑與溢流管口徑之比稱為錐比。錐比大，分選密度降低; 錐比小，分選密度提高。

(3)溢流管插入深度。通常將旋流器溢流管底口與筒體、錐體交接面的垂直距離用△H表示，稱為自由間隙。增加△H，分選密度降低;減小△H，分選密度提高。

(4)入料口壓力。為了保證有足夠的離心力，入料口壓力要隨旋流器直徑和處理量的增大而增加。

本書全面介紹了粒子圖像測速原理，以及利用粒子圖像測速技術(shù)研究石油工程中常見螺旋流的實驗方案和結(jié)論，兼顧理論性和實踐性，對相關(guān)實驗研究具有很強的指導(dǎo)性。全書共七章，主要包括粒子圖像測速原理、垂直管中螺旋流的流動規(guī)律、聚驅(qū)井地面驅(qū)動螺桿泵井筒中螺旋流的流動特征、水力旋流器內(nèi)部螺旋流場特征、螺旋流對聚驅(qū)井桿管偏磨的抑制作用、螺旋氣錨液相旋轉(zhuǎn)流場及氣錨分氣效率、結(jié)論。

本書可供石油高等院校相關(guān)專業(yè)教師、研究生，以及工程技術(shù)人員閱讀。