大傾角上傾管氣液兩相流動特性
本文選題:上傾管 + 氣液混輸; 參考:《化工進(jìn)展》2017年08期
【摘要】:針對地形起伏區(qū)域常見的大傾角上傾管氣液兩相流動問題,利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行氣液混輸實(shí)驗(yàn),對氣液兩相流的流型、壓力波動特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)中觀測到6種流型,得到了不同氣液流量和傾角下壓力波動的時(shí)域值、概率密度函數(shù)(PDF)、累積分布函數(shù)(CDF)和功率譜密度(PSD)特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明:由于氣體的膨脹和段塞運(yùn)動的慣性,嚴(yán)重段塞流氣液噴發(fā)階段時(shí),上傾管上部會出現(xiàn)下部壓力小于上部壓力的現(xiàn)象;得到了不同折算氣速、折算液速和傾角的壓力信號并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析;PDF呈單峰或雙峰分布;不同流型的CDF的斜率、拐點(diǎn)和曲線位置不同;PSD圖會出現(xiàn)一階、二階、三階和多階波峰,甚至無波峰分布;在同等氣液流量下,隨著傾角的增加,嚴(yán)重段塞流的周期和壓力波動值增大;結(jié)合壓力波動特性及對應(yīng)分析結(jié)果可以進(jìn)行流型識別并對設(shè)備的選型以及管道的安全運(yùn)行提供參考。
[Abstract]:In order to solve the problem of gas-liquid two-phase flow in large dip pipe with large dip angle, the gas-liquid mixed transport experiment was carried out in laboratory. The flow pattern and pressure fluctuation characteristics of gas-liquid two-phase flow were studied. Six kinds of flow patterns were observed, and the time domain values, probability density function (PDF), cumulative distribution function (CDF) and power spectral density (PSD) characteristics of pressure fluctuations under different gas-liquid flow and dip angles were obtained. The experimental results show that due to the expansion of gas and inertia of slug motion, the lower pressure of the upper part of the updip pipe will be smaller than the upper pressure during the stage of gas-liquid eruption of the serious slug, and different converted gas velocities can be obtained. The pressure signals of liquid velocities and dip angles were converted and analyzed statistically, and the distribution of PDF was single peak or double peak, and the slope, inflection point and curve position of CDF with different flow patterns showed the first, second, third and multi-order peaks, even without the distribution of the peaks, and the slope, inflection point and curve position of CDF of different flow patterns were different, and the pressure signals of liquid velocity and inclination angle were analyzed statistically. Under the same gas-liquid flow rate, with the increase of inclination angle, the period and pressure fluctuation value of serious slug flow increase. Combined with the pressure fluctuation characteristic and the corresponding analysis result, the flow pattern can be identified and the reference can be provided for the selection of the equipment and the safe operation of the pipeline.
【作者單位】: 中國石油大學(xué)(華東)儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院;山東省油氣儲運(yùn)安全省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西南交通大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;北京中航油工程建設(shè)有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51404290)
【分類號】:O359.1
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2096488
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