本文關(guān)鍵詞： 段塞流 變徑管 特性 實驗研究　出處：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：段塞流是液塞和長氣泡在空間和時間上的交替流動,是油氣混輸中經(jīng)常遇到的流型,段塞流的不穩(wěn)定流動給油氣田的安全生產(chǎn)帶來諸多問題,如:管道強(qiáng)烈震動、分離器溢流和管道腐蝕加速等。為保證管線和下游油氣處理設(shè)備的最優(yōu)設(shè)計和安全操作,對段塞流流動特性進(jìn)行準(zhǔn)確的分析十分重要。本文以空氣和水為介質(zhì),依托西安石油大學(xué)多相流實驗室的設(shè)備及相關(guān)儀器,完成實驗臺搭建。在小徑管內(nèi)徑為25mm、大徑管內(nèi)徑為50mm;三種不同變徑錐角θ分別為3.57°、4.76°和7.13°的水平變徑管中進(jìn)行兩相流的實驗研究,對完善水平變徑管中的段塞流及實際應(yīng)用具有十分重要的意義。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:對于水平變徑管氣液兩相段塞流液塞速度,大徑管和小徑管呈現(xiàn)出相同的規(guī)律,液塞速度均呈現(xiàn)高斯分布,且氣相折算速度的變化是影響液塞速度的主要因素,不同點是小徑管對氣相折算速度的變化更敏感,增幅更加明顯;對于液塞長度,大徑管和小徑管呈現(xiàn)出相同的規(guī)律,液塞速度均呈現(xiàn)高斯分布,液塞長度的變化主要受到氣相折算速度的影響,液相折算速度的變化對其影響較小;對于液塞頻率,大徑管和小徑管均呈現(xiàn)高斯分布,且管徑的變化對液塞頻率有十分明顯的影響;對于持液率,當(dāng)液相折算速度保持不變時,段塞流持液率會隨氣相折算速度不斷增加而隨之減小;對于變徑段的不同錐角θ,大徑管與小徑管中段塞流液塞長度、液塞頻率和液塞速度的變化趨勢相同。在分別恒定氣相折算速度與液相折算速度時,段塞流液塞速度和液塞頻率都會隨著變徑段的錐角θ的逐漸增加而減小,而段塞流液塞長度隨著變徑段的錐角θ的逐漸增加而增加。
[Abstract]:Slug flow is the alternating flow of liquid slug and long bubble in space and time. It is often encountered in the flow pattern of oil and gas mixed transportation. The unstable flow of slug flow brings many problems to the safe production of oil and gas field. Such as: pipeline strong vibration, separator overflow and pipeline corrosion acceleration. In order to ensure the pipeline and downstream oil and gas treatment equipment optimal design and safe operation. It is very important to analyze the flow characteristics of slug flow accurately. In this paper, the air and water as the medium, relying on the equipment and related instruments of the multi-phase flow laboratory of Xi'an University of Petroleum. The inner diameter of the small diameter tube is 25mm, the diameter of the big diameter tube is 50mm; The experimental study of two-phase flow was carried out in three horizontal diameter-varying tubes with different tapered angles 胃 of 3.57 擄and 7.13 擄, respectively. It is of great significance for improving slug flow and practical application in horizontal variable diameter pipe. The main research contents and conclusions are as follows: for horizontal variable diameter pipe gas-liquid two-phase slug slug velocity. The large diameter tube and the small diameter tube show the same law, the liquid slug velocity all presents Gao Si distribution, and the change of the gas phase conversion velocity is the main factor that affects the liquid plug velocity. The difference is that the small diameter tube is more sensitive to the change of gas phase conversion velocity and the increase is more obvious. For the length of liquid plug, the large diameter pipe and the small diameter tube show the same law, the liquid plug velocity is Gao Si distribution, the change of the liquid plug length is mainly affected by the gas phase conversion velocity. The change of liquid phase conversion velocity has little effect on it. For the liquid plug frequency, the large diameter pipe and the small diameter tube are all distributed by Gao Si, and the change of the pipe diameter has a very obvious influence on the liquid plug frequency. For liquid holdup, the liquid holdup of slug flow decreases with the increasing of gas phase conversion rate when the liquid conversion velocity remains constant. For different cone angle 胃 of variable diameter section, the variation trend of slug length, slug frequency and slug velocity in the middle section of large diameter tube and small diameter tube are the same, respectively, when the gas phase conversion velocity and liquid phase conversion velocity are constant respectively. Both the slug velocity and the slug frequency will decrease with the increasing of the tapered angle 胃 of the variable diameter section, and the length of the slug will increase with the increasing of the tapered angle 胃 of the variable diameter section.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE832

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳振瑜,何利民,馮叔初;段塞流試驗研究進(jìn)展[J];油氣儲運;2000年12期

2 趙越超,彭漢修,吳大亮,何利民;強(qiáng)烈段塞流消除方法的試驗研究進(jìn)展[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2004年02期

3 顧漢洋;郭烈錦;;水平管段塞流氣彈區(qū)液膜特性研究[J];化學(xué)工程;2006年11期

4 邢志東;;利用節(jié)流方法減少管道的段塞流[J];油氣田地面工程;2006年11期

5 馬華偉;何利民;羅小明;;嚴(yán)重段塞流壓力波動特性試驗[J];中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期

6 何利民;馬華偉;羅小明;;嚴(yán)重段塞流周期特性實驗研究[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報;2009年02期

7 龔寧;;海上氣液混輸管線的段塞流問題[J];中國海洋平臺;1993年04期

8 王鑫,何利民,陳振瑜,呂宇玲;空氣-水兩相段塞流的跟蹤模擬及試驗研究[J];石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年02期

9 羅小明;何利民;陳振瑜;;下傾管段塞流液塞速度波動特性[J];化學(xué)工程;2006年06期

10 李國珍;張林東;董守平;;水平管道段塞流段塞頻率實驗研究[J];石油機(jī)械;2008年01期

相關(guān)會議論文 前4條

1 劉夷平;王淑華;張華;王經(jīng);;水平氣液兩相流偽段塞流和段塞流的辨識及其理論預(yù)測[A];第二十屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2007年

2 高嵩;尤云祥;李巍;胡天群;;下傾管-立管嚴(yán)重段塞流數(shù)值模擬[A];第九屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第二十二屆全國水動力學(xué)研討會論文集[C];2009年

3 李忠亮;羅京;盧進(jìn)良;;BZ25-1油田段塞流影響分析和應(yīng)對措施的應(yīng)用[A];2012年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

4 鞠朋朋;秦家鈞;劉培林;;混輸管線段塞流分析[A];2012年中國造船工程學(xué)會學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 馬華偉;組合立管系統(tǒng)中嚴(yán)重段塞流特性及其消除方法研究[D];中國石油大學(xué);2008年

2 羅小明;氣液兩相和油氣水三相段塞流流動特性研究[D];中國石油大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張巖;水平變徑管中段塞流的特性實驗研究[D];西安石油大學(xué);2017年

2 惠凱;水平變徑管中氣水兩相段塞流響應(yīng)特性實驗研究[D];西安石油大學(xué);2017年

3 李曉坤;垂直彎管中段塞流特性試驗研究[D];西安石油大學(xué);2015年

4 張燦;臥底管—立管系統(tǒng)兩相流特性研究[D];上海交通大學(xué);2015年

5 劉曉田;含二氧化碳段塞流管道腐蝕實驗研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

6 白鑫;垂直彎管中段塞流的響應(yīng)特性實驗研究[D];西安石油大學(xué);2016年

7 曹玉東;水平T管中段塞流的響應(yīng)特性試驗研究[D];西安石油大學(xué);2016年

8 梁逍;水平T型管中段塞流特性試驗研究[D];西安石油大學(xué);2016年

9 譚練武;組合管線—立管系統(tǒng)嚴(yán)重段塞流特性實驗研究[D];上海交通大學(xué);2011年

10 劉方;管道結(jié)構(gòu)對嚴(yán)重段塞流流動特性的影響規(guī)律研究[D];中國石油大學(xué);2009年

，

本文編號：1474674