天然气水合物输送管道气液固三相流运动特性分析

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1、第44卷第ll期当代化工Vo1．44．No．I12015年11月ContemporaryChemicalIndustryNovember，2015天然气水合物输送管道气液固三相流运动特性分析吴官纪，潘振，陈保东，杨帆(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：气液固相流动是多相流体力学中非常重要和难以解决的问题之一。目前对于多相流的研究，重点还在于两相流，对三相湍流流动正在开展和进行中。在气液两相流流动的基础上，增加天然气水合物固相。分析同相的加入对流体压力、密度、体积等参数产生的影响，使天然气水合物的研究更加深入。在气液固三

2、相流模拟中，通过改变天然气固体颗粒直径、密度来研究天然气水合物三相流体参数的变化，而三相流体参数的变化反过来又会影响天然气水合物的颗粒直径，在实际开发中难以达到的情况下，利用数值模拟可以具体反映二者的变化关系，为以后天然气水合物的开发提供了更精确的数值及合适的开采方案。关键词：天然气水合物；气液固三相流；数值模拟中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)11-2648—04AnalysisofMovementCharacteristicsofGasLiquidSolidThree—phaseFlowinNatura

3、lGasHydrateTransportationPipeline．Guan-ji，PANZhen，CHENBao—dong，YANFan(CollegeofPetroleumEngineering，LiaoningShihuaUniversity，LiaoningFushun113001，China)Abstract：GasliquidsolidthreephaseflowiSoneofveryimportantanddi衔cultproblemsinmultiphasefluidmechanics．Thepresentstudyonmultip

4、haseflowiSmainlytwo—phaseflow；studyonthethree—phaseturbulentflowiSbeingcarriedout．Inthispaper,onthebasisofgas—liquidtwo—phaseflow,naturalgashydratephasewasadded，efectofaddingsolidphaseonthefluidpressure，densitNvolumeandotherparameterswasanalyzed．Inthegasliquidsolidthree—phasef

5、lowsimulation，bychangingthesolidparticlediameteranddensityparameter,thechangeofnaturalgashydratethree．phasefluidwasstudiedaswellaseffectofthree—phaseflowparameterschangeongashydrateparticlediameter．Thenumericalsimulationcallreflectthechangesoftherelationshipbetweenthem，whichca

6、nprovidemoreaccuratedataandsuitableminingplanforfuturedevelopmentofnatura1gashydrate．Keywords：Natura1gashydrate；Gasliquidsolidthree—phaseflow；Numericalsimulation随着经济的不断发展，能源问题日益凸显，石颗粒密度、颗粒粒径以及天然气水合物输送的流速油和煤等传统的能源日益枯竭，这就要求我们寻找对天然气水合物的输送影响。结果表明，天然气水和探索新的可替代能源。在寻找过程中，人们发现，合物的颗粒粒径

7、偏小、适度的体积浓度以及较小的蕴藏在海底的天然气水合物是一种高效、清洁的可天然气水合物颗粒密度有利于其水力输送。代替能源，具有相当可观的发展前景¨。1计算流体动力学基本控制方程虽然天然气水合物的储量很大，但是它通常都是储藏在海底，而且覆盖层也很浅，因此，对天然1．1基本方程气水合物的开采和运输是天然气水合物的一个应用(1)质量守恒定律难题。通过探索，人们发现固态开采法是目前开采质量守恒定律是指单位时间内流体微元体中天然气水合物最有效、最合理的开采方法。在固态质量的变化与同一时间间隔内流人该微元体的净质开采过程中，如何将天然气水合物通过水力输送技量相

8、等，方程式为：术运送至海面是最关重要的部分。因此本文利用0p一++【+(2：o(1)at8xavazFluent软件对天然