【摘要】：低含液量氣液兩相環(huán)狀流是陸上和海上天然氣集輸管線中經(jīng)常遇到的流動形式,隨著石油的勘探開發(fā)向更偏遠(yuǎn)的地方轉(zhuǎn)移,所需的輸送管線也越來越長,只有對管線中的壓力梯度和持液率做出精確的計算,才能保障管線的安全、正常運(yùn)行。近幾十年來,國內(nèi)外對于氣液兩相流的研究已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,但關(guān)于低液量條件下氣液兩相流的研究卻較少。因此,本文采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段,對低液量氣液兩相環(huán)狀流進(jìn)行了以下幾方面研究。首先,通過對分層流、環(huán)狀流和段塞流壓力/壓差信號的統(tǒng)計分析,得到了三種流型的PSD及PDF統(tǒng)計特征,這為流型的識別提供了依據(jù)。其次,針對低液量氣液兩相環(huán)狀流,對Xiao(1990)提出的環(huán)狀流壓降、持液率、夾帶率的計算模型進(jìn)行了改進(jìn),建立了一個考慮液滴夾帶的壓降、持液率計算模型。并基于MyEclipse 10對本文改進(jìn)模型及Xiao原模型的計算過程進(jìn)行了編程,通過將兩種模型的計算結(jié)果與相關(guān)的實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析后得出:本文改進(jìn)的模型計算精度更高,效果更好。最后,利用Fluent軟件對水平管環(huán)狀流建立物理模型,對各工況進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了氣液相表觀流速、管徑、氣液界面張力等因素對氣液兩相環(huán)狀流壓降和持液率的影響規(guī)律。
【圖文】：

(c) 分層流壓力信號樣本的 PSD 特征 (d) 信號樣本的 PSD 在 0～10Hz 的局部放大圖 2-1 分層流壓力的 PDF 及 PSD 特征(a) 環(huán)狀流壓力的 PDF 特征(b) 環(huán)霧流壓力的 PDF 特征

環(huán)狀流壓力的PDF和PSD特征
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE866

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