Ω型管的气液两相流动调整作用数值模拟研究 |
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引用本文: | 蒋亚莉,邢兰昌,华陈权,耿艳峰.Ω型管的气液两相流动调整作用数值模拟研究[J].科学技术与工程,2017,17(4). |
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作者姓名: | 蒋亚莉 邢兰昌 华陈权 耿艳峰 |
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作者单位: | 中国石油大学(华东),中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院 |
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摘 要: | 为了开发基于流动调整机制的严重段塞流抑制方法,提出了一种新型流动调整装置——Ω型管,应用数值模拟方法对Ω型管内气液分层流的流动特性进行了研究,探讨了Ω型管的基本单元个数(N)、基本单元之间的距离(d/D)、主弯管弯曲半径与管径的比值(r/D)、入口气液相流速(气相和液相折算速度,U_(SG)和U_(SL))等结构参数和流动条件对Ω型管气液两相流动调整作用的影响规律。研究结果表明:①Ω型管能够实现"液相对气相阻塞"和"气相对液相携带"两个物理过程,从而将分层流转变为间歇流型;②增加N和提高r/D均可增加上述物理过程的循环周期,N的增加为更多气相先于液相通过主弯管(气相被阻塞阶段)提供了条件r/D的提高有利于增加主弯管上游的液相累积量,使气相能够携带更多的液相通过主弯管(液相被携带阶段),使得Ω型管下游液相含率波动性增强、气液两相流动特性间歇性增强,从而增强Ω型管对分层流的流动调整作用;d/D的增加影响作用不显著;③U_(SG)不变、U_(SL)增加有利于增加主弯管上游的液相累积量,为气相携带更多的液相提供了条件;增加P导致U_(SG)降低,会减弱气相携带液相的能力;增加U_(SG)同时减小U_(SL)虽然可提高气相携带液相的能力;但液相供给的减少会降低液相的累积量,导致因气相携带而进入主弯管的液相减小,从而减弱Ω型管的流动调整作用。以上研究结果为优化设计Ω型管、探索其气液两相流动调整机理和应用于集输管线-立管系统提供了基础。
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关 键 词: | Ω型管 流动调整 严重段塞流 气液两相流 数值模拟 |
收稿时间: | 2016/7/26 0:00:00 |
修稿时间: | 2016/7/26 0:00:00 |
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