油气混输泵混合器不同含气体积分数模拟分析

鉴于油气混输泵试验时所采用的同心管混合器,在泵入口含气体积分数较高甚至为100%时,由于气水的密度相差较大,易出现空气在管道上面,水在下面的分层现象,且高含气体积分数下雾化效果不好等问题,在该混合器的基础上设计出新型喷管式混合器。为了确保新型混合器在含气体积分数大范围内变化时,得到均化良好的两相流体,运用CFD流场模拟软件,对新型混合器做了性能预测。模拟结果表明,新混合器在入口含气体积分数从0～1范围内变化时,能满足油气混输泵性能测试的要求;气液混合程度还与进气压力大小有关,从而可以对气液相的压力匹配问题进行定量把握,确保设计的正确性。

二维鼓泡床内气液流动特性实验与数值模拟

采用高速摄像法测量了0.20 m×0.02 m×2.00 m拟二维床内气泡尺寸分布和流型等变化规律,结果表明,随着表观气速的增大,鼓泡床内依次呈现均匀鼓泡区、过渡区和湍动区3种形式,以气泡个数概率表示的气泡尺寸分布呈对数正态分布。以计算流体力学软件ANSYS CFX 10.0为平台,采用k-ε湍流模型和GRACE曳力模型对气液鼓泡床内流体动力学行为展开了数值模拟,其结果与实验值比较吻合。研究表明,从多相流理论出发的计算流体力学模拟方法可以用来预报鼓泡床内流型过渡等流体动力学特性。

超压源岩天然气扩散特征及作用

以古龙凹陷青山口组源岩为例,分析了超压源岩含气体积分数分布特征及天然气扩散特征.结果表明:超压源岩较正常压实源岩具有异常高的含气体积分数;超压源岩生成的天然气既可向上扩散,又可向下扩散,且向上扩散的作用强于其向下扩散的作用;天然气向上或向下的扩散量受控于异常含气体积分数极值点的位置;超压源岩较正常压实源岩天然气向上扩散的作用强;超压源岩天然气的扩散可抑制其下扩散相天然气向上的运移,有利扩散相天然气在其下聚集与保存.

螺旋轴流式多相泵多级可压缩模拟研究

基于漂移模型的基本理论,考虑多相输送泵中气体的可压缩性,建立了多相泵三维、多级可压缩数值计算模型,对在气相可压缩下螺旋轴流式多相泵内流场进行探索性研究,着重研究多相泵的增压随着压缩单元级数的变化规律。对试验样机的研究表明,对比多级可压缩模型和不可压缩模型预测的增压发现,当含气体积分数超过30%时,两者误差超过16.45%,多相泵的增压随着级数不再呈线性增加,而是呈二次函数关系。模拟结果与试验结果平均误差在10%以内,验证了可压缩模拟方法的可靠性。