《穹窿管内油水两相流流动特性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《穹窿管内油水两相流流动特性研究（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国家自然科学基金资助项目( 资助号：5 0 9 7 4 0 9 5 ) 国家高技术研究发展计划项目( 8 6 3 ) ( 资助号：2 0 0 7 A A 0 6 2 2 3 1 ) 穹窿管内油水两相流流动特性研究 S t u d y o no i l W a t e rT w o p h a s eF l o w C h a r a c t e r i s t i c si nS e r p e n t i n eC h a n n e l 学科专业：检测技术与自动化装置 研究生：张友利 指导教师：金宁德教授 天津大学电气与自动化工程学院 二零一零年六月 ， ， I 母 独创性声明 本人声明所
2、呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨注盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名j 狱友弟J 签字日期： 锄f 口年月偿日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丕鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丞洼盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机
3、构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：张表舞t J 签字日期：加l o 年6 月岔日 导师签名： 签字日期：出f 。年( 月( 莎白 捅要 本文主要针对穹窿管内油水两相流流动特性问题，首先进行了数值模拟，初 步认识穹窿管内的油水两相流，然后设计了阵列电导探针测量和平行弦丝电导探 针测量相结合的方法来检测穹窿管中油水两相流流型和相含率，对弦丝探针电导 信号进行了统计分析，采用非线性分析方法研究了穹窿管内油水两相流的流动特 性，并提取了穹窿管内不同位置处的含水率，得到以下结论： 1 采用C F D 方法对穹窿管内油水两相流中分层流和分散流进行了数
4、值模拟。 结果表明，对于穹窿管内的分层流，在穹窿管的上升段油相堆积，持水率较小， 在穹窿管的下降段水相堆积，持水率较大，穹窿管的顶部为持水率由小到大的过 渡阶段；对于穹窿管内的分散流，在穹窿管内各处都是分散的，当含水率小于 2 0 或大于8 0 时，可以观察到较为清晰的油泡边界或水泡边界，即分散流的瞬 态数值模拟效果较好。 2 进行了穹窿管内油水两相流动态实验，对于管内油水两相流不同流型，弦 丝探针输出信号波形呈现出不同的特点，从而依据各弦丝探针信号波动特征，实 现了对油水两相流流型的有效辨识。通过实验观察和弦丝探针信号分析，可以清 晰的说明穹窿管内油水两相流的流动特点和C F D 瞬态数值模
5、拟结果较为一致， 表明C F D 方法是可靠的，有助于对油水两相流流动过程的研究，也证明了弦丝 探针敏感于油水两相流流动的变化，可用于油水两相流的研究中。 3 采用混沌吸引子形态描述的方法对穹窿管内油水两相流进行了研究，对不 同流型的吸引子形态进行了描述，应用二维吸引子形态特征量对油水两相流流型 进行了分类，结果表明，利用二维特征量能够较好的将各种流型区分开。 4 基于穹窿管内油水两相流弦丝探针测量结果，总结了提取油水两相流持水 率的方法，并提取了管内不同位置持水率，从另一侧面反映了穹窿管内油水两相 流的流动特性。 关键词：穹窿管段；油水两相流；数值模拟；阵列电导探针；平行弦丝电导 探针；流型
6、特性 l A B S T R A C T A i m i n ga tt h eo n w a t e rt w o - p h a s en o wc h 盯删s t i cp r 0 _ b l e m si nt h es e r p e n t i n e c _ h a 皿e l ，6 r s t l y w ec a n yt l l e 肌m 甜c a ls i m u l a t i o nt 0i n i t i a l l y1 1 n d c r s t a n dt h eo i l - w a ：嘧 p h 弱ef l o w ，a n dt l l e n ，d e
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14、 F Ds i m u l a 缸o nh 嬲b e e np r o V e nt 0 b er e l i a b l ef o rm er e s e a r c ho fm eo i l w a t e rt v 阳一p h a s en o w 剐s o ，p a r a l l e l w i I e c o n d u 幽t ) rp r o b ei sp r o v e dt 0b es e n s i t i V et om ec h 孤g e so f 也e0 i l - w a t e r 铆o - p h a s e n o w ，s oi tc a nb eu s
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