水平變徑管中段塞流的特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、段塞流是液塞和長(zhǎng)氣泡在空間和時(shí)間上的交替流動(dòng)，是油氣混輸中經(jīng)常遇到的流型，段塞流的不穩(wěn)定流動(dòng)給油氣田的安全生產(chǎn)帶來(lái)諸多問(wèn)題，如：管道強(qiáng)烈震動(dòng)、分離器溢流和管道腐蝕加速等。為保證管線和下游油氣處理設(shè)備的最優(yōu)設(shè)計(jì)和安全操作，對(duì)段塞流流動(dòng)特性進(jìn)行準(zhǔn)確的分析十分重要。
　　本文以空氣和水為介質(zhì)，依托西安石油大學(xué)多相流實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備及相關(guān)儀器，完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建。在小徑管內(nèi)徑為25mm、大徑管內(nèi)徑為50mm；三種不同變徑錐角θ分別為3.57°、4

2、.76°和7.13°的水平變徑管中進(jìn)行兩相流的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)完善水平變徑管中的段塞流及實(shí)際應(yīng)用具有十分重要的意義。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：對(duì)于水平變徑管氣液兩相段塞流液塞速度，大徑管和小徑管呈現(xiàn)出相同的規(guī)律，液塞速度均呈現(xiàn)高斯分布，且氣相折算速度的變化是影響液塞速度的主要因素，不同點(diǎn)是小徑管對(duì)氣相折算速度的變化更敏感，增幅更加明顯；對(duì)于液塞長(zhǎng)度，大徑管和小徑管呈現(xiàn)出相同的規(guī)律，液塞速度均呈現(xiàn)高斯分布，液塞長(zhǎng)度的變化主要受到氣相折算速度的影

3、響，液相折算速度的變化對(duì)其影響較?。粚?duì)于液塞頻率，大徑管和小徑管均呈現(xiàn)高斯分布，且管徑的變化對(duì)液塞頻率有十分明顯的影響；對(duì)于持液率，當(dāng)液相折算速度保持不變時(shí)，段塞流持液率會(huì)隨氣相折算速度不斷增加而隨之減??；對(duì)于變徑段的不同錐角θ，大徑管與小徑管中段塞流液塞長(zhǎng)度、液塞頻率和液塞速度的變化趨勢(shì)相同。在分別恒定氣相折算速度與液相折算速度時(shí)，段塞流液塞速度和液塞頻率都會(huì)隨著變徑段的錐角θ的逐漸增加而減小，而段塞流液塞長(zhǎng)度隨著變徑段的錐角θ的逐漸