输油管道气液两相段塞流数值分析

输油管线中,气液流量较小时,管内流动为分层流流型.在流量增大时,分层流上有限波浪的增长会导致两种流型出现,即段塞流和伪段塞流.而当气相速度较高时,伪段塞流的双重特征会导致段塞流识别上困难.文中运用计算流体力学软件Fluent对输油管路内不同流速的多相流进行仿真模拟,并结合管道截面气液分布、流体压力脉动、压力信号的振幅和功率谱密度函数特征去辨别管内流动为段塞流或伪段塞流.根据监测所得的管道截面气液分布,可以较直观辨别两种流型发展中的特征,根据压力脉动图,段塞流在压力上升后会出现典型的冠状突起,但伪段塞流只是液层瞬态上跃触及管顶,无法充分且持续地堵塞管道,故无冠状压力脉动特征,压力振幅也较小,再根据PSD特征的分析,进一步揭示了段塞流与伪段塞流的波动特性.