氣田開(kāi)發(fā)經(jīng)常采用濕氣集輸方案。針對(duì)濕氣輸送管道出現(xiàn)的積液?jiǎn)栴},基于分層流最小界面剪切應(yīng)力準(zhǔn)則,利用氣液平界面分層流液膜區(qū)的速度分布規(guī)律,建立了求解積液臨界氣速的新機(jī)理模型。由分層流液膜區(qū)的流場(chǎng)描述和氣相動(dòng)量方程得到氣液界面剪切應(yīng)力的表達(dá)式;利用界面剪切應(yīng)力函數(shù)曲線特性,可以通過(guò)界面剪切應(yīng)力關(guān)于持液率求導(dǎo)獲得臨界氣速。以不同文獻(xiàn)中收集的臨界氣速實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)新模型和其他具有代表性的濕氣管道積液模型進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比,表明新模型的預(yù)測(cè)精度要優(yōu)于其他模型。 

【文章來(lái)源】：化工學(xué)報(bào). 2020,71(11)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

持液率多解區(qū)

Brito[27]將最小界面剪切應(yīng)力模型從環(huán)狀流擴(kuò)展到了分層流，并認(rèn)同最小界面剪切應(yīng)力左側(cè)對(duì)應(yīng)穩(wěn)定流，右側(cè)對(duì)應(yīng)不穩(wěn)定流的觀點(diǎn)。本文對(duì)穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)定區(qū)的劃分也是如此。Brito[27]通過(guò)窮舉的算法尋找最小界面剪切應(yīng)力對(duì)應(yīng)的臨界氣速。Brito模型的不足是通過(guò)Blasius經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式來(lái)計(jì)算液壁剪切應(yīng)力，因?yàn)镵owalski[28]測(cè)量氣液兩相分層流壁面剪切應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)顯示：氣壁剪切應(yīng)力與Blasius關(guān)系式吻合得較好，但液壁剪切應(yīng)力與Blasius關(guān)系式明顯不符。2 模型建立

石油工業(yè)濕氣管道的管徑一般在2"以上，例如我國(guó)某頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)采氣管線公稱(chēng)直徑為DN65，濕氣集輸管道的最大管徑為DN550。Fan[29]在3"管道的低液相負(fù)荷氣液兩相流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中觀察到氣液界面是接近水平的。鄧道明等[30]曾建立高壓大管徑天然氣兩相流動(dòng)計(jì)算模型，通過(guò)將模型計(jì)算結(jié)果與生產(chǎn)數(shù)據(jù)比較，認(rèn)為平界面分層流模型與高壓大直徑天然氣管道工藝計(jì)算更為貼合。這里假設(shè)分層流的界面為水平界面，即管道橫截面液膜分布如圖3所示。利用Biberg[31]基于雙極坐標(biāo)系導(dǎo)出的液相速度分布解析式，將分層流界面剪切應(yīng)力最小作為積液判據(jù)，建立新的濕氣管道積液預(yù)測(cè)模型。2.1 動(dòng)量方程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]積液在濕氣輸送管道中的發(fā)展過(guò)程分析[J]. 劉建武,何利民.  油氣田地面工程. 2019(S1)
[2]基于環(huán)霧流理論的氣井臨界流速預(yù)測(cè)模型[J]. 沈偉偉,鄧道明,劉喬平,宮敬.  化工學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]濕氣管線積液影響因素及其敏感性分析[J]. 張愛(ài)娟,唱永磊.  石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]高壓大直徑天然氣-凝析液管流計(jì)算模型[J]. 鄧道明,董勇,涂多運(yùn),張強(qiáng),宮敬,李清平.  化工學(xué)報(bào). 2013(09)



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