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重力式卧式分离器的设计原理是油和水之间存在着相对密度差，当系统处于平衡状态时，油水混合物在一定的温度压力下就会形成一定比例的油相和水相。当相对密度小的组分处于层流状态时，密度大的组分会根据斯托克斯公式运动规律发生沉降。由斯托克斯公式可知，沉降速度与油和水的相对密度差成正比，与水的粘度成反比。通过增加水的密度，使油和水的相对密度差变大，同时使油液的粘度减小能够提升沉降的速度，进而提升分离效率。为验证这一理论，利用CFD软件按照不同边界参数模拟了油水分离的内部流场的浓度分布，分别研究了油水的相对密度差、水的粘