高黏石油管道球阀内油水环状流数值模拟

发布时间：2018-04-23 19:14

本文选题：油水环状流 + 两相流　；参考：《油气储运》2017年07期

【摘要】：在油水环状流管道运输过程中,球阀启闭时流道截面变化会对油水环状流稳定性产生较大影响。利用VOF(Volume of Fluid)模型与CSF(Continuum Surface Force)模型追踪油水界面,采用标准的k-ε湍流模型,建立数值模拟控制方程,分析球阀在不同开度及不同入流速度下油水环状流的流动状态,并建立油水环状流试验平台进行验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果一致,数值模拟能够很好地分析环状流在球阀内的流动;阀门开度对流型、油相体积分数、阀两端压力差、油相粘壁距离均产生影响,开度较小时,阀内与阀后出口管道的油水环状流遭到破坏,油相体积分数较小,阀两端压力差较大,油相容易粘附管壁;入流速度也对上述参数产生影响,较高的入流速度能够改善油水环状流的稳定性。
[Abstract]:In the course of oil-water annular flow pipeline transportation, the stability of oil-water annular flow will be greatly affected by the change of the flow channel section during the opening and closing of the ball valve. Using the VOF(Volume of fluid model and CSF(Continuum Surface force model to track the oil-water interface, using the standard k- 蔚 turbulence model, the numerical simulation governing equation is established, and the flow state of the oil-water annular flow under different opening and different inlet velocity is analyzed. An oil-water annular flow test platform was established for verification. The results show that the numerical simulation results are consistent with the experimental results, and the numerical simulation can well analyze the annular flow in the ball valve, the valve opening convection type, the oil phase volume fraction, the pressure difference between the two ends of the valve, the distance between the oil phase and the wall are all affected. When the opening is small, the oil-water annular flow inside and behind the valve is destroyed, the volume fraction of the oil phase is small, the pressure difference between the two ends of the valve is large, the oil phase adheres to the pipe wall easily, and the inlet velocity also affects the above parameters. Higher inlet velocity can improve the stability of oil-water annular flow.
【作者单位】：广州大学机械与电气工程学院;
【基金】：广东省自然科学基金资助项目“油水环状流在阀门开启过程中的稳定性研究”,2016A030313653 广州市科技计划项目“阀门开闭过程对油水环状流稳定性的影响机理”,201607010291
【分类号】：TE973

【参考文献】

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