水平管气液段塞流流动特征模拟

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.03.014

石油化工高等学校学报 ›› 2020, Vol. 33 ›› Issue (3): 80-85.DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2020.03.014

水平管气液段塞流流动特征模拟

吴晓¹，王兆婷²，史瑶³

1. 中国石油大学胜利学院，山东东营257061； 2. 中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛266580； 3. 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院，新疆克拉玛依834000

收稿日期:2018-11-29 修回日期:2018-12-28 出版日期:2020-06-29 发布日期:2020-07-06
通讯作者: 王兆婷（1991⁃），女，硕士，从事多相管流及油气田集输技术研究；E⁃mail：1371974832@qq.com。
作者简介:吴晓（1991?），男，硕士，从事多相管流及油气田集输技术研究；E?mail：675484143@qq.com。

Simulation of Flow Characteristics of Gas⁃Liquid Slug Flow in Horizontal Pipe

Wu Xiao¹， Wang Zhaoting²， Shi Yao³

1.Shengli College China University of Petroleum，Dongying Shandong 257061，China；2.College of Pipeline and Civil Engineering，China University of Petroleum，Qingdao Shandong 266580，China；3.Engineering Technology Research Institute of PetroChina Xinjiang Oilfield Company,Karamay Xinjiang 834000，China

Received:2018-11-29 Revised:2018-12-28 Published:2020-06-29 Online:2020-07-06

摘要/Abstract

摘要： 基于OpenFoam开源软件建立VOF方法下的三维流动模型。对内径0.05 m,长16 m的水平管气液两相下不同气液速的分层流、波浪流、气泡流、塞状流、段塞流进行模拟，并与Mandhane流型图进行对比分析，模拟结果与理论、实验相一致，验证了该模型的有效性。重点通过该模型对段塞流的起塞、液塞的成长和演化过程进行研究，得到起塞时界面波的变化特点和不同气液速度差的液塞流动特征，发现了液塞运动时液塞头具有抛出现象及液塞的类波运动。

关键词: 段塞流, 　数值模拟, 　流动特征

Abstract: Based on OpenFoam open source software,this paper builds three⁃dimensional flow model under VOF method.Stratified flow,wave flow,bubble flow,plug flow and slug flow with different gas⁃liquid velocities in horizontal pipe are simulated and compared with Mandhane flow pattern.The simulation results of horizontal pipe with diameter of 0.05 m and length of 16 m are consistent with theoretical and experimental results,which verify the validity of the model.The model is used to study the process of plugging,growth and evolution of slug flow.The characteristics of interfacial wave during plugging and the characteristics of liquid slug motion under different gas⁃liquid velocity differences are obtained.The phenomenon of liquid slug head projection and the wave⁃like motion of liquid slug are found.

Key words: Slug flow, Numerical simulation, Flow characteristics

吴晓, 王兆婷, 史瑶. 水平管气液段塞流流动特征模拟[J]. 石油化工高等学校学报, 2020, 33(3): 80-85.

Wu Xiao, Wang Zhaoting, Shi Yao. Simulation of Flow Characteristics of Gas⁃Liquid Slug Flow in Horizontal Pipe[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2020, 33(3): 80-85.

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Simulation of Flow Characteristics of Gas⁃Liquid Slug Flow in Horizontal Pipe

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