本文關(guān)鍵詞：水平T管中段塞流的響應(yīng)特性試驗研究

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【摘要】：氣液兩相段塞流是油氣長距離輸送管線中最常出現(xiàn)的流型之一,液塞和氣塞的交替流動導(dǎo)致其流動工況復(fù)雜多變,目前對其的研究有待完善。本次試驗以空氣和水為介質(zhì),在兩種不同管徑的透明的水平T型有機玻璃管中,對氣液兩相段塞流壓力、壓差、持液率的響應(yīng)特性進行了深入系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:氣液兩相段塞流經(jīng)過水平T型管分叉口時,會出現(xiàn)流量分配不均勻現(xiàn)象。徑向支管中有較多的氣體,軸向支管中有較多的液體,變徑水平T型管中氣液兩相流量分配更均勻,改變氣相折算速度,氣液兩相流量分配更均勻。水平T型管中,各管段壓力的幅值和最值、壓力波動曲線的類周期性和概率密度函數(shù)的分散性都隨著氣液相折算速度的增大而增大。主管壓力的幅值、最值和壓力波動曲線的類周期性高于支管,軸向支管壓力的幅值、最值和壓力波動曲線的類周期性大于徑向支管,液相折算速度對壓力波動的類周期性影響更明顯,各管段壓力的概率密度函數(shù)呈單峰、雙峰、多峰多樣性分布。相同工況下,變徑和等徑的水平T型管中各壓力統(tǒng)計參數(shù)變化規(guī)律略有不同。水平T型管中,各管段壓差的幅值和最值、壓差波動曲線的類周期性和概率密度函數(shù)的分散性都隨著氣液相折算速度的增大而增大。主管壓差波動曲線的類周期性和相鄰兩取壓點的差值大于支管,軸向支管壓差波動曲線的類周期性和相鄰兩取壓點的差值大于徑向支管。只有等徑徑向支管壓差波動曲線的概率密度函數(shù)呈雙峰分布,其它管段均呈單峰正態(tài)分布。等徑徑向支管壓差波動的功率譜函數(shù)范圍最大,范圍和幅值變化不明顯,其他管段功率譜函數(shù)的范圍均隨氣液相折算速度的增大而增大,幅值變化不規(guī)律。相同工況下,變徑和等徑的水平T型管中各壓差統(tǒng)計參數(shù)變化規(guī)律略有不同。水平T型管主管中,段塞流持液率波動曲線呈類周期性變化,改變液相折算速度,類周期性變化更明顯,持液率的概率密度函數(shù)呈雙峰分布,氣液相折算速度明顯影響高持液率對應(yīng)的液塞區(qū)和低持液率對應(yīng)的液膜區(qū)的峰值。
【關(guān)鍵詞】：段塞流 水平T型管 響應(yīng)特性 試驗研究
【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】：2016
【分類號】：TE832
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 引言8-15
• 1.1 研究的背景及意義8-9
• 1.2 段塞流的物理模型9
• 1.3 段塞流形成機理研究現(xiàn)狀9-11
• 1.4 段塞流響應(yīng)特性研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4.1 段塞流壓力波動特性研究現(xiàn)狀12
• 1.4.2 段塞流壓差波動特性研究現(xiàn)狀12
• 1.4.3 段塞流持液率波動特性研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4.4 T型管內(nèi)相分離研究現(xiàn)狀13
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 試驗系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理15-23
• 2.1 物理試驗系統(tǒng)15-17
• 2.2 試驗步驟17-18
• 2.3 測量裝置18-19
• 2.3.1 渦街流量計18
• 2.3.2 質(zhì)量流量計18-19
• 2.3.3 壓力和差壓變送器19
• 2.3.4 雙平行電導(dǎo)探針19
• 2.4 數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)19-21
• 2.5 試驗數(shù)據(jù)的分析理論21-23
• 第三章 水平T型管中段塞流的壓力波動特性23-39
• 3.1 水平T型管中段塞流的壓力波動23-31
• 3.1.1 等徑水平T型管主管段塞流的壓力波動23-25
• 3.1.2 等徑水平T型管徑向支管段塞流的壓力波動25-26
• 3.1.3 等徑水平T型管軸向支管段塞流的壓力波動26-28
• 3.1.4 變徑水平T型管徑向支管段塞流的壓力波動28-29
• 3.1.5 變徑水平T型管軸向支管段塞流的壓力波動29-31
• 3.2 水平T型管中段塞流壓力波動的概率密度函數(shù)31-39
• 3.2.1 等徑水平T型管主管段塞流壓力波動的概率密度函數(shù)31-32
• 3.2.2 等徑水平T型管徑向支管段塞流壓力波動的概率密度函數(shù)32-34
• 3.2.3 等徑水平T型管軸向支管段塞流壓力波動的概率密度函數(shù)34-35
• 3.2.4 變徑水平T型管徑向支管段塞流壓力波動的概率密度函數(shù)35-37
• 3.2.5 變徑水平T型管軸向支管段塞流壓力波動的概率密度函數(shù)37-39
• 第四章 水平T型管中段塞流的壓差波動特性39-58
• 4.1 水平T型管中段塞流的壓差波動39-46
• 4.1.1 等徑水平T型管主管段塞流的壓差波動39-40
• 4.1.2 等徑水平T型管徑向支管段塞流的壓差波動40-42
• 4.1.3 等徑水平T型管軸向支管段塞流的壓差波動42-43
• 4.1.4 變徑水平T型管徑向支管段塞流的壓差波動43-45
• 4.1.5 變徑水平T型管軸向支管段塞流的壓差波動45-46
• 4.2 水平T型管中段塞流壓差波動的概率密度函數(shù)46-52
• 4.2.1 等徑水平T型管主管段塞流壓差波動的概率密度函數(shù)46-47
• 4.2.2 等徑水平T型管徑向支管段塞流壓差波動的概率密度函數(shù)47-48
• 4.2.3 等徑水平T型管軸向支管段塞流壓差波動的概率密度函數(shù)48-49
• 4.2.4 變徑水平T型管徑向支管段塞流壓差波動的概率密度函數(shù)49-50
• 4.2.5 變徑水平T型管軸向支管段塞流壓差波動的概率密度函數(shù)50-52
• 4.3 水平T型管中段塞流壓差波動的功率譜函數(shù)52-58
• 4.3.1 等徑水平T型管主管段塞流壓差波動的功率譜函數(shù)52-53
• 4.3.2 等徑水平T型管徑向支管段塞流壓差波動的功率譜函數(shù)53-54
• 4.3.3 等徑水平T型管軸向支管段塞流壓差波動的功率譜函數(shù)54-55
• 4.3.4 變徑水平T型管徑向支管段塞流壓差波動的功率譜函數(shù)55-56
• 4.3.5 變徑水平T型管軸向支管段塞流壓差波動的功率譜函數(shù)56-58
• 第五章 水平T型管主管段塞流持液率波動特性58-65
• 5.1 平行電導(dǎo)探針測量段塞流持液率原理58
• 5.2 平行電導(dǎo)探針的選擇和標定58-59
• 5.3 采集電壓電路圖原理59-61
• 5.4 水平T型管主管段塞流持液率波動61-63
• 5.5 水平T型管主管段塞流持液率波動的概率密度函數(shù)63-65
• 第六章 結(jié)論與展望65-68
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文73-74

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本文編號：969642