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油气混输管道流动特性研究
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图 3—103 d=0.5m wsg=1.0m/s起始空气体积含率图
图 3—104 d=0.5m wsg=1.0m/s稳定空气体积含率图
由上图比较可知，管径增大，流型相似，均为段塞流。 3、d=0.2m wsg=0.3m/s
图3—105 d=0.2m wsg=0.3m/s起始空气体积含率图
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图 3—106 d=0.2m wsg=0.3m/s稳定空气体积含率图
4、d=0.5m wsg=0.3m/s
图3—107 d=0.5m wsg=0.3m/s起始空气体积含率图
图3—108 d=0.5m wsg=0.3m/s稳定空气体积含率图
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由上图分析可得，随管径增大，流型变化并不明显，均为气泡流流型。
通过比较可得，Fluent软件模拟在不同的管径对流型并未太大影响，随管径的增大，气液两相流量也增大，入口处气液混合较为完全。对流型的影响并不显著。
3.2 本章小结
本章通过对油、天然气两相流动进行模拟计算，分别对液量保持不变、增加气体流量和气量保持不变、减少液体流量及管径的变化三种情况进行模拟，并将模拟结果与Brill流型图进行对比，得出如下结论：
1、FLUENT的VOF模型对分层流、分层波浪流、气泡流、弥散流有很好的模拟效果，对段塞流、气团流和环状流的模拟效果不是很理想，分析原因可能是管壁设置的问题，因为气泡与液相还有管壁有一定的接触角，气相与管壁接触的问题比较复杂，同时液相在管壁也较难形成薄的液膜，还有待进一步研究。
2、由于油的粘度比水大，密度比水小，而且油和气的表面张力比气和水的大，导致气相较难从油相中分离，所以在油相中气泡几乎处于均匀分散状态，管道下部的气泡泡量较多。
3、油—气两相流液体中容易出现气泡，因此混合液呈乳状液，流型比较模糊，形状比较简单。
4、气一液两相流的流型主要取决于气体及液体的流速和压力以及液体的粘性，而连续流动向间歇流动的转变则是逐渐形成的，对于不同的流动条件，流型区城分布也不相同，如何准确预估流型，以便优化油气输运设计，还须进一步研究。
5、FLUENT模拟结果与理论分析基本相符，模拟结果和流型图基本相符，可知FLUENT可以较为准确的模拟各流量下的流型，可以应用于现场流型研究。
主要结论：
本论文将数值计算与经验结论相结合，对长直圆管内气液两相流流型随气液流量的变化进行了较为详细的研究。
1、通过对气液两相流流动特点进行分析，以及对FLUENT软件中多相流模型的研究，选取二维非稳态VOF模型进行多相流流型模拟，与各流型图分别对比发现各工况下的模拟结果基本相符。
2、FLUENT模拟可以进行多种流型的数值模拟，并且模拟结果与经典的两相流流型图基本吻合。液体流量不变、气体流量增大时，流型变化形式以及气体流量不变、液体流量减小时流型变化趋势与理论相符。
3、FLUENT可以较为准确的模拟两相流各工况下的流型情况，可以直接用于现场的应用研究。
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致 谢
在这篇论文完成之时，我要特别感谢我的导师胡鹏睿老师，在她的悉心指导和不断地帮助下，使得我最终完成了本课题的研究。胡老师严谨的治学作风和积极的探索精神，深深地影响了我以后对待工作乃至生活的方式。半年来，胡老师不仅在学业上给予我大力的支持，并且在我的生活和未来工作上面也提出了很多宝贵的意见和建议。在论文完成之际，谨向胡老师致以诚挚的谢意!
这篇论文的完成不仅是在胡老师的悉心指导下，很多人也给予了我大力的支持。感谢过控07级同学平日在学习和生活上的大力帮助，感谢同样做数值模拟分析的其他同学在软件使用上的大力帮助，感谢论坛上并不认识的网友对我的提问的耐心回答。借此机会对你们无私的关怀表示衷心的感谢！
最后，要感谢我的家人和大学四年来所有带过我课程的老师对我的鼓励和帮助，正是在他们的理解与支持下我才得以顺利完成学业！
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参考文献
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