濕天然氣作為一種特殊的氣液兩相流,廣泛存在于石油天然氣領(lǐng)域。隨著石油與天然氣行業(yè)的發(fā)展和高儲(chǔ)量天然氣田的開(kāi)發(fā),人們對(duì)濕天然氣的測(cè)量越來(lái)越重視。當(dāng)濕天然氣兩相流流過(guò)孔板時(shí),由于少量液相的存在導(dǎo)致壓差值比等量的氣相單獨(dú)流過(guò)時(shí)增大,產(chǎn)生“虛高”現(xiàn)象�，F(xiàn)存的流量預(yù)測(cè)虛高模型普遍存在兩方面問(wèn)題,一方面對(duì)孔板內(nèi)濕天然氣的流動(dòng)特性依然沒(méi)有充分理解;另一方面,這些虛高模型在實(shí)際生產(chǎn)高壓工況下的適用性未得到驗(yàn)證。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）方法可以克服實(shí)驗(yàn)條件的限制,在更廣闊的的工況條件下及相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)濕天然氣兩相流流動(dòng)做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此,本文運(yùn)用CFD方法,在Fluent軟件中采用標(biāo)準(zhǔn)k-e模型和離散相模型對(duì)孔板內(nèi)濕天然氣流動(dòng)進(jìn)行模擬,將模擬結(jié)果與NEL實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)模擬虛高與實(shí)驗(yàn)虛高的變化趨勢(shì)相同,且修正的模擬虛高與實(shí)驗(yàn)虛高間的相對(duì)誤差在-4%¹.5%之間,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。然后,根據(jù)模擬結(jié)果獲得了濕天然氣兩相流在孔板內(nèi)的流場(chǎng)分布、壁面靜壓分布及液滴濃度分布,并發(fā)現(xiàn)虛高值隨著X_LM參數(shù)的增大而增大,隨著壓力的升高而降低,隨著氣相體積流量的增... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

孔板內(nèi)流體的壓力和流速變化情況[41]

第二章濕天然氣在孔板內(nèi)流動(dòng)理論基礎(chǔ)19剪應(yīng)力對(duì)流量測(cè)量的影響，并引入?yún)?shù)v表示相間剪應(yīng)力對(duì)流量預(yù)測(cè)的影響。其虛高表達(dá)式如下：1vLMORX（2-46）式中：v為相間剪切作用的修正系數(shù)，它是滑差s和氣液密度比lg的函數(shù)。v的擬合關(guān)系式如下[39]：23451.486259.26541/44.6954/60.6150/5.12966/26.5743/vglglglglgl（2-47）引入的修正參數(shù)v與氣液密度lg比的關(guān)系曲線圖如圖2-2所示：圖2-2v與氣液密度比lg關(guān)系曲線[43]由圖2-2可知，當(dāng)lg＞0.08時(shí)，lg對(duì)v的影響不大，；當(dāng)lg＜0.08時(shí)，v受壓力影響較大，v隨著lg的增加而明顯變小，進(jìn)而導(dǎo)致虛高值變大。因此，林宗虎模型的適用范圍為：lg=0.1157～0.19632，但在濕天然氣中，lg通常小于這個(gè)范圍，因此當(dāng)實(shí)驗(yàn)工況為中低壓工況或流型為分層流時(shí)，不適合選用該模型。（8）DeLeeuw模型1997年，DeLeeuw[44]專(zhuān)門(mén)針對(duì)文丘里管流量計(jì)建立了氣液兩相流的虛高模型。該模型考慮了XLM參數(shù)、壓力P及氣相弗勞德數(shù)（Frg）相對(duì)測(cè)量虛高的影響，并指出Chisholm模型中的指數(shù)1/4應(yīng)該用n代替，而n是氣相弗勞德數(shù)（Frg）的函數(shù)，關(guān)系曲線圖如圖2-3所示，函數(shù)關(guān)系式為[45]：

DeLeeuw模型中指數(shù)n與氣相弗勞德數(shù)Frg關(guān)系曲線[45]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于槽式孔板與旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的濕氣計(jì)量技術(shù)研究[D]. 華陳權(quán).南京理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]低含液氣液兩相流在文丘里管內(nèi)的流動(dòng)特性研究[D]. 袁穎.西安石油大學(xué) 2018
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