气液两相流研究读书笔记气液两相流研究读书笔记一一 铅直气液两相管流铅直气液两相管流 1 阻力系数法 大庆石油学院水力学教研室陈家琅等于 1979 年，在前人工作的基础上，将气液两相流 动的流动型态和滑脱损失等影响计入两相阻力系数之中，根据油田自喷井的生产数据，得 出了计算铅直多相流动压力梯度的阻力系数法。 铅直管中油、气、水混合物的阻力系数，无因次。 值在 0.120 之间。Re2关系曲线是根据 112 口自喷井的生产数据得出的。这些生产数据的范围是： 产油量，t/d 7134 产水量，t/d 0150 产气量，m3/d 7379592 含水率，t/t,% 083 生产油气比，m3/t 19657 实测井底流压（绝对） ，Pa 6.710610.8106 油层中部深度，m 9301188 油管内径，mm 62 2 丹斯若斯方法 1961 年若斯研究了铅直管中气液两相流动的相关规律，1963 年丹斯和若斯对以上成果 进行了改进和扩充。若斯在实验室中以长 10 米的铅直管进行了约 4000 次气液两相流动实 验，获得了约 6000 个数据点。这些实验数据的范围是： 管子的直径，mm 32142.3 液相的密度，kg/m3 8281000 液相的运动粘度，m2/s 110-833710-6 表面张力，mN/m 24.572 气相折算速度,m/s 0100 液相折算速度，m/s 03.2 3 哈格多恩布朗方法 1965 年哈格多恩和布朗针对油、气、水混合物在铅直管中的流动，在装有 1、1.25、1.5 英寸油管的 457 米深的实验井中进行实验 4 奥齐思泽斯基方法 奥齐思泽斯基方法的组成奥齐思泽斯基方法的组成流动型态所选用的方法泡状流格里菲斯方法段塞流密度项用格里菲斯沃利斯方法，摩阻压力梯度项用奥齐思泽斯基本人的方法段塞流与雾状流的过渡区丹斯若斯方法雾状流丹斯若斯方法5 阿齐兹戈威尔福格拉锡方法 6 对铅直气液两相管流压力损失计算方法的评价人工举升原理第一卷 作者：K.E.布朗对铅直气液两相管流压力损失计算方法的评价对铅直气液两相管流压力损失计算方法的评价计算方法平均百分误差标准误差，%波埃特曼卡彭特巴克森德尔托马斯范谢尔布朗丹斯若斯哈格多恩布朗奥齐思泽斯基贝格斯布里尔阿齐兹等齐里西等-107.3-108.3-5.5-15.4-1.3-8.6-17.8+8.2-42.8195.7195.136.150.226.135.727.634.743.9二二 水平气液两相管流水平气液两相管流 1 洛克哈特马蒂内利方法 1949 年洛克哈特和马蒂内利最先提出了水平管中两相流动压降的一般相关规律，其实 验条件为：管子直径 1.4925.80mm，管道长度 0.6715.20m，液相粘度 0.6270mPas， 压力 108353kPa（绝对） ，温度 1530 2 贝克方法 从 1954 年至 1967 年，贝克发表了一系列有关油气混输管道压降计算方法的文章。贝 克分析的数据大部分选自 150250mm(610 英寸)的管道，所以该方法对于直径大于 150mm（6 英寸）的管道来说效果一般较好。另外，该方法在冲击流时较为准确，管径为 300mm（12 英寸）时误差约为+10%；环状流时次之；其他流动型态是更次之。 3 阻力系数法 实践表明：其使用范围为：原油运动粘度低于 0.510-4m2/s,气液比低于 120（标准） m3/t,原油含水率低于 10%（m3/m3）,混合物的平均流速约为 15m/s 的情况。在油气混输管 道的设计中，可以取 =0.03 4 杜克勒方法 （1）杜克勒第一法 假设流体是气液两相无滑脱的均匀混合物，此时的持液率（又称真实含液率）等于体 积含液率 （2）杜克勒第二法 气液两相是有滑脱的，但液相速度与气相速度之比沿着管长是不变的。 5 格雷戈里曼德汉阿齐兹方法格雷戈里格雷戈里曼德汉曼德汉阿齐兹方法阿齐兹方法流动型态计算持液率的方法计算压降的方法泡状流，团状流层状流波状流冲击流环状流，雾状流分散的泡状流休马克阿格雷沃尔格雷戈里戈威尔乔拉休马克洛克哈特马蒂内利贝格斯布里尔切诺韦思马丁阿格雷沃尔格雷戈里戈威尔杜克勒威克斯克利夫兰杜克勒威克斯克利夫兰切诺韦思马丁洛克哈特马蒂内利（改进的）6 泰特尔杜克勒方法 使用泰特尔杜克勒模型，原油天然气应在 38和 6669kPa 下的水平两相管流进行 计算 7 对水平气液两相管流持液率计算方法的评价曼德汉等推荐的持液率计算方法曼德汉等推荐的持液率计算方法持液率计算方法 流动型态 123泡状流，团状流层状流波状流冲击流环状流，雾状流分散的泡状流休马克阿格雷沃尔乔拉休马克洛克哈特马蒂内利贝格斯布里尔古兹霍夫等杜克勒等洛克哈特马蒂内利洛克哈特马蒂内利休马克杜克勒等洛克哈特马蒂内利乔拉杜克勒等乔拉乔拉休马克8 对水平气液两相管流压力损失计算方法的评价曼德汉等推荐的压力损失计算方法曼德汉等推荐的压力损失计算方法压力损失计算方法流动型态123泡状流，团状流层状流波状流冲击流环状流，雾状流分散的泡状流切诺韦思马丁阿格雷沃尔等杜克勒等曼德汉等切诺韦思马丁曼德汉等杜克勒等乔拉贝格斯布里尔杜克勒等奇泽姆伯图齐等贝格斯布里尔杜克勒等洛克哈特马蒂内利贝格斯布里尔洛克哈特马蒂内利杜克勒等三三 倾斜气液两相管流倾斜气液两相管流 1 弗拉尼根方法 1958 年弗拉尼根分析了许多现场数据后，提出： （1）倾斜气液两相管流上坡段由于高差而引起的压力损失要比下坡段所能回收的压能 大得多。因而，在管道的压降计算中，可以忽略下坡段所回收的压能。 （2）倾斜气液两相管流由于爬坡而引起的位差压力损失与管道爬坡高度的总和成正比， 而与管道爬坡的倾斜角、管道两端的高差关系不大。 （3）上坡段的位差压力损失，随着气体流速的增加而减小。 2 贝格斯-布里尔方法 1973 年贝格斯和布里尔基于由均相流动能量守恒方程式所得出的压力梯度方程式，以 气-水混合物在长度为 15 米的倾斜透明管道中进行了大量的实验，所研究的参数以及它们 的范围是： 气体流量，m3/s 00.0980 液体流量，m3/s 00.0019系统的平均压力（绝对） ，kPa 21465.5 管子的直径，mm 25.438.1 持液率，m3/m3 00.870 压力梯度，kPa/m 018 倾斜角度，度 -90+90 流动型态 全部3 对倾斜气液两相管流压力损失计算方法的评价对倾斜气液两相管流压力损失计算方法的评价计算方法平均百分误差标准误差，%格雷戈里等格雷戈里等（采用贝格斯-布里尔的倾斜校正系数）伊顿方法计算持液率，杜克勒方法计算压力损失贝格斯-布里尔弗拉尼根-3.13.1-0.42.0-12.011.711.317.117.318.7