气液两相水平管流分层——段塞流型转换机制研究

本文根据Stokes溃坝理论 ,提出了一个新的物理模型。通过对段塞单元的稳定性进行分析得出段塞保持稳定的临界液面高度值 ,从而得出分层流向段塞流转换的条件 ,并分析了液体粘度、管径大小对流型转换条件的影响。

水平管道油-气-水三相段塞流动持液率模型研究

油-气-水三相段塞流型持液率预测往往先将油水两相看作混合均匀的单相,再利用气液两相方法进行计算。这种方法适用于油水混合均匀的段塞流型。但在低气液相流速下,油-气-水三相段塞流型中有时油水是分离的,此时如果使用上述方法,可能导致比较大的误差。研究建立了分离/段塞流型(油基和水基)的平均持液率计算新模型。统计分析发现新建模型与实验数据吻合很好。在实验的基础上,将油-气-水三相段塞流型划分为油基/分离/段塞流、油基/分散/段塞流、水基/分离/段塞流、水基/分散/段塞流四种。研究四种流型表明,在其他条件不变的情况下,对于气液两相流动和分散/段塞流型,持液率随着液相折算速度或液相黏度的增加而增加,随着气相折算速度的增加而减少。但对油基/分离/段塞流和水基/分离/段塞流,持液率则随着气相折算速度的增加,先上升后下降。