在最近发表在《杂志》上的论文中海洋工程，研究人员采用了一种自由地表面涡流方法来进行原油回收，同时通过进行规模的实验室实验研究其流动过程。
背景
海洋中的石油污染是一个严重的环境问题。由于对能源需求的增加，海上漏油事件的可能性不断增加。严重的石油漏油事件会造成巨大的经济损失，伤亡以及海洋广阔地区的环境污染。
漏油可以通过生物，物理和化学方法来回收。生物学和化学方法的缺点分别包括其有限的应用和高成本。利用诸如油撇油器之类2020欧洲杯下注官网的设备是清理漏油物的常见物理技术。在本研究中，开发了一种新型的涡流撇渣器，表明比常规撇渣器具有更大的处理能力。
关于研究
在这项研究中，进行了旋风分离和涡流回收的分析。旋风分离器和油脱脂器构成了实验设置的两个组成部分。利用了两个液体成分，自来水是最高量的Bohai Sea中的原油，用于测试油溢油。
经过测试的白油是一种粘稠，较轻的润滑剂。对油样品进行了流变测试，以确定原油和混合油的粘度 - 温度和密度特征。使用切向速度模型来分析速度的变化定律和分布，以了解溢油机制。
此外，自由表面涡流是数值计算的。使用半密码方法（简单）方法（简单）方法来求解动量方程，并以二阶向上的方式进行离散化。连续性方程是通过重新归一化组（RNG）采用Reynolds平均方程的K-ε模型来求解的。
观察
在流场中以50％的石油含量建立了一个等速表，以确定原油的运动状态。自由表面油的积累始于五秒钟，具有倒锥的形状。流场底部的切向速度显示出明确的上升趋势，而相比之下，上速度降低。还观察到类似大小的涡流。
此外，随着涡流的增长，液体的表面变成凹形，气相可能存在于水平部分的中心。模拟的结果与三个模型的速度分布模式一致。在整个径向位置上，切向速度逐渐降低，而变化趋势则稳步减慢。
在七秒钟时，涂有白油的涡流的切向速度比被原油覆盖的涡流速度要高。相反，在14秒钟内，涡流已经完全开发，速度差消失了，这表明涡流的最终状态与初始油漏油期间与条件无关。
此外，通常比原油要恢复白油。当总治疗效率超过80％时，恢复能力大大降低。当原油较厚并且较薄时的恢复速率更快时，恢复过程较早开始。白油和原油的总体治疗效率均超过95％。
在相同的入口流动下，在泵频率增加时观察到更高的内部压力。使用白油进行同一实验表明，流速的增加降低了压力。此外，与白油相比，对于相同的流量和距离，原油表现出更高的摩擦，粘度和压力损失。另一方面，原油回收效率更容易受到分裂比率的变化。恢复效率随分配比率的提高。但是，原油回收效率和分裂比率并未显示出任何先前预测的关系。
结论
总而言之，研究人员通过实验测试和计算流体动力学（CFD）仿真研究了由轴向氢气分离剂和自由表面涡流撇渣器组成的溢油处理系统的运行。该研究表明，可以使用RNG K-ε模型和流体模型（VOF）模型来计算涡流运动来模拟相同的流量状态。
这项研究证实了轴向氢囊性的分离特性在原油的加工中。混合物的流变特性对分离装置内的流动产生了影响。在此范围内，提高拆分比可以提高分离的效率。这些结果还可以帮助石油和污水处理行业开发最佳的设备设计，用于处理不同密度的液体混合物。2020欧洲杯下注官网
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资源
Yang，M.，Hou，L.，Wang，L.，Liu，S.，Xu，J。，使用机理耦合表面涡旋和旋风分离的机理对溢出的油回收的影响，海洋工程，2022，112383，doi：https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/pii/s0029801822016754?via%3dihub
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