2017, 17(4).
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,USG和USL)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；③USG不变、USL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USG降低,会减弱气相携带液相的能力；增加USG同时减小USL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。
