油水两相流管道内液滴形成过程研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com化工进展·558·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2014年第33卷第3期油水两相流管道内液滴形成过程研究吕宇玲，何利民，丁慎圆(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580)摘要：油水两相流在管道中流动时会形成多种流型，其中一相形成液滴分散到另一相中是常见的流型之一，液滴粒径及其分布会影响油水两相流的流动特性，因此液滴的形成是研究油水两相流的基础。本文研究了两种白油和水在内径25．4mm的不锈铜管道内形成的油水两相分散流，通过高速摄像系统拍摄等动量取样装置上有机玻璃样槽中

2、流动状态下的分散流来获取液滴的图像，捕捉有代表性的过程。研究发现，液滴形成过程中剪切破碎和碰撞聚结现象同时发生，并最终达到动态平衡，宏观表现为两相流系统流动参数达到稳定，得到了液滴剪切破碎、碰撞聚结和形成稳定液滴的时间以及各过程中的液滴特性和泵对形成稳定液滴时间的影响。实验结果表明，泵的存在对油水两相分散流的特性有较大影响。关键词：两相流；分散；液滴；碰撞；聚结中图分类号：TE89文献标志码：A文章编号：1000—6613(2014)03—0558—06DoI：10．3969／j．issn．1000—6613_2014．03．005Dropletsformationp

3、rocessofoil-waterdispersedflowsinpipelineYuling．HELimin．DINGShenyuan(CollegeofPipelineandCivilEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，Shandong，China)Abstract：Oneofthemostcommonoil—waterflowpatternsinapipelineisdispersionflowformedbyonephasedispersedintoanotherintheforlTlofd

4、roplets．Theflowcharacteristicsofoil—waterdispersionareaffectedbythesizesanddistributionofthedroplets，thusthestudyondropletformationiSthebasisinoil．waterdispersionflowresearch．Thispaperstudiedoilwaterdispersionflowsformedbytwodifferentmineraloilsandtapwaterina25．4ramnominalborestainlessp

5、ipeline．Thedropletpictureswereobtainedusingahighspeedvideorecordingtechniqueinanisokineticsamplingsystem．Theresultsshowedthatthebreakingupandcoalescenceofdropletsoccurredatthesametimeuntiladynamicbalancewasobtainedwiththedispersedflowparametersachievingastablestate．Thetimeandcharacteris

6、ticsofdropletsbreakingup，coalescenceandformingastablestatewereobtained，aswellastheinfluenceofpumponthetimeofstableflowformation．Theresultsshowedthatpumphadastronginfluenceonthecharacteristicsofoil．waterdispersionflows．Keywords：two．phaseflow；dispersion；droplets；collision；coalescence在石油工业

7、中，经常采用油水两相流管道输送Tavlarides[试图通过分析液滴的破裂与聚合过程来形式。油水两相在管泵系统中流动时，一相会被剪预测粒径的分布，但受制于实验条件，没有得到预切破碎和碰撞聚结。研究表明，油水两相流动特性、期的结果。Wahaibi等采用高速摄像技术研究了油油品物性和管泵系统不同，液滴的破碎、碰撞和聚结概率也不同，在不同工况下会形成不同的、稳定收稿日期：2013．09．17：修改稿fit期：2013-ll一07。基金项目：国家自然科学基金项目(51106182)。的液滴粒径及其分布。液滴粒径及其分布会影响到第一作者及联系人：吕宇玲(197