大倾角上倾管气液两相流动特性.pdf

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1、·2822·化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENG烈EERINGPROGRESS2017年第36卷第8期大倾角上倾管气液两相流动特性王权1’2，李玉星1’2，胡其会1‘2，王琳3，刘昶4(1中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580；2山东省油气储运安全省级重点实验室，山东青岛266580；3西南交通大学力学与工程学院，四川成都610031；4北京中航油工程建设有限公司，北京100012)摘要：针对地形起伏区域常见的大倾角上倾管气液两相流动问题，利用室内实验装置进行气液混输实验，对气液两相流的流型

2、、压力波动特性进行了研究。实验中观测到6种流型，得到了不同气液流量和倾角下压力波动的时域值、概率密度函数(PDF)、累积分布函数(CDF)和功率谱密度(PSD)特征。实验结果分析表明：由于气体的膨胀和段塞运动的惯性，严重段塞流气液喷发阶段时，上倾管上部会出现下部压力小于上部压力的现象：得到了不同折算气速、折算液速和倾角的压力信号并进行统计学分析：PDF呈单峰或双峰分布：不同流型的CDF的斜率、拐点和曲线位置不同；PSD图会出现一阶、二阶、三阶和多阶波峰，甚至无波峰分布：在同等气液流量下，随着倾角的增加，严重段塞流的周期和压力波动

3、值增大：结合压力波动特性及对应分析结果可以进行流型识别并对设备的选型以及管道的安全运行提供参考。关键词：上倾管；气液混输：流型：压力波动：概率密度函数：累积分布函数；功率谱密度中图分类号：0359+．1文献标志码：A文章编号：1000—6613(2017)07—2822—08DoI：10．16085／j．issn．1000—6613．2016—2339Characteristicsongas-liquid伽。一phasenowinlargeinclinationupwardpipe黝ⅣGQ“臼胛。～，Ⅱ‰f馏1～，日uQ砌甜f1

4、～，黝ⅣG三f胛3，uu劬口秽(1C01legeofPipelineandCivilEngineeringinChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，Shandong，China；2ShandongKeyLaboratoryofoil&GasStorageandTransponationSafet)rEnginee血g，Qingdao266580，Shandong，China；3SchoolofMechanicsandEngineeringinSouthwestJiaotongunive

5、rs时，Chengdu61003l，Sichuan，China；4BeijingAviation0ilconstructionLimitedCompany，Beijing100012，China)Abstract：La玛einclinationupwardpipeiscommoninhillyteⅡainarea．Inthisp印er，nowpattemswereobtainedandgas-1iquidtwo—phasenowpressurenuctuationsintheupwardpipeweremeasuredusing

6、anindoorexperimentapparatus．SiXnowpattemswereobservedduringmeexperiment．Bothtimedomain，PDF(probabilitydistmution向nction)，CDF(cumulativedistribution劬ction)andPSD(powerspectraldensity)characteristicvaluesofthepressurefluctuationunderdifferentsuperficialgasVeloci够aswena

7、ssuperficialliquidVelocityandanglewereobtained．Resultsshowedthat，duetotheexpansionofthegasandtheinertiaofthesluginthe1a唱einclination，thepressureValueofthepressuresensingpointwouldbe10werthanthehigherpointduringmeblowoutOfseVereslugging．Thecharacteristicsoftimedomain，

8、PDF，CDFandPSDcharacteristicvaluesoftheDressurenuctuationunder收稿日期：2016．12．19；修改稿日期：2017一03—15。基金项目：国家自然科学基金项目(51404290)。第一作者：王权(199