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1、重庆科技学院 毕业设计（论文）题 目 水平气液两相管流计算方法对比研究 院 （系） 石油与天然气工程学院 专业班级 油气储运工程2009级 学生姓名 学号 指导教师 职称 评阅教师 职称 2013年 5月 30 日 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于
2、1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明
3、本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师龙学渊的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（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。毕业设计（论文）作者（签字）： 2011年 6 月 8日摘要随着石油、化工和核能等工业的发展，人们对气液两相流动的问题日益引起重视。在石油、化工、锅炉和核反应堆装置中，广泛地遇到气液混合物在倾斜管道中的流动。在油、气井开采石油或天然气的过
4、程中，几乎不可避免的药涉及到多相混合流体的运动。当油井生产时，天然气也被同时采出，而且经常还含有水。气液两相流体时流体力学的一个新的分支，它研究气体与液体两相介质在共同流动条件下的流动规律。两相流动是指固体、液体、气体三个相中的任何两个相组合在一起、具有相界面的流动体系。可以由气体-液体、液体-固体或固体-气体组合构成，是自然界和工业应用中一种常见的流体流动现象。本设计主要是应用三种单模型和一种组合模型对管道的压力损失进行计算。并且对计算结果和给出的现场实际测量值进行比对和误差分析。在设计过程中，根据任务书给出的管线长度及原油和天然气的参数，计算混输管道内混合物的参数，接着确定三种单模型对管道
5、分段进行压降的计算，然后用一种组合模型再次对管道分段进行压降计算。最后将计算结果与实际测量值进行误差比对。关键字：水平管道 气液两相流 计算模型 误差分析 ABSTRACT With the petroleum, chemical and nuclear industries, gas-liquid two-phase flow people pay attention to the growing problem. In the petroleum, chemical, boiler and nuclear reactors device, widely encountered gas-li
6、quid mixture in an inclined pipe flow. In the oil and gas exploitation of oil or gas in the process, almost inevitably involve multiphase mixture drug fluid movement. When oil production, natural gas has also been mined simultaneously, and often also contain water. Gas-liquid two-phase flow when a n
7、ew branch of fluid mechanics, which studies the gas and liquid two-phase flow conditions in the common medium flow rule. Two-phase flow is a solid, liquid, gas phase, any two of the three phases are combined, a flow system with the interface. By gas - liquid, liquid - solid or solid - gas combinatio
8、ns thereof, natural and industrial applications is a common fluid flow phenomena. This design is the application of three kinds of single model and a combined model of the pipeline pressure loss calculation. And given the calculation results and actual field measurements for comparison and error ana
9、lysis. In the design process, according to the mission statement given length of the pipeline and oil and gas parameters, calculation of the mixture mixed pipeline parameters, and then identify three kinds of single model for pressure drop calculations pipeline segment, and then use a combined model
10、 segments of the pipeline again for Pressure Drop. Finally, the calculated error value with the measured comparison.Keywords：Horizontal pipe Two-phase Fluid Calculate Error目录1绪论11.2国内外研究现状分析21.2.1多相流混合物参数的研究31.2.2多相流动型态的研究31.2.3多相流压降的研究31.3研究目标和研究内容41.3.1研究的目标41.3.2研究内容42两相流基本概念52.1流动型态52.2计算模型52.2.
11、1杜克勒方法52.2.2弗拉尼根方法52.2.3贝格斯-布里尔方法63气液两相流动的计算73.1基本参数的计算73.2单模型计算管道的总压降83.2.1杜克勒方法83.2.2弗拉尼根方法223.2.3贝格斯-布里尔方法计算263.3组合模型计算管道的总压降393.3.1管道流动型态的确定393.3.2管道持液率和摩阻系数的计算393.3.3管道各个管段的压降计算404误差分析454.1绝对误差454.2相对误差465结论47致谢48参考文献491绪论1.1两相管流课研究的目的的及意义随着石油、化工和核能等工业的发展，人们对气液两相流动的问题日益引起重视。在石油、化工、锅炉和核反应堆装置中，广泛
12、地遇到气液混合物在倾斜管道中的流动。在油、气井开采石油或天然气的过程中，几乎不可避免的药涉及到多相混合流体的运动。当油井生产时，天然气也被同时采出，而且经常还含有水。气液两相流体时流体力学的一个新的分支，它研究气体与液体两相介质在共同流动条件下的流动规律。近些年来，在各大油田尤其是海上油田和沙漠油田的开发，多采用将多井产出的油气水混合物集中到一起，然后统一输送到联合站或海岸在进行分离处理的混合输送方法。因此，如何更好的解决多相混输过程中流体流动的水力热力设计计算中的各种新问题，降低生产成本节约能源，从而进一步提高经济效益这一问题就变得日益迫切了。此外，研究水平气液两相流流的意义还在于:1）在输
13、送管道中，输送管道压力逐渐下降，轻烃油的烃组份的逐渐释放，形成气体和液体的流动状态。同样，天然气管道在运输过程中的重烃组分，会形成低持液两相流。为了更好地掌握流体流动的规律，更准确地描述了在石油和天然气在管道中流动的介质，多相流是有必要进行深入的研究，以建立更准确的模型。2）在现场采集系统，井口属于大多数的两相或多相流的输出对象，在管道输送到分离器之前就已经成为一个多相的输送，因此精确计算的采集系统的入口压力的是采集系统安全运行的关键。此外，当处于矿井的情况时，混合管道输送石油和天然气在经济上显着优于使用两个管道运送原油和天然气。3）在油藏工程中如何解决下列问题，准确地描述油藏，如何提高采输率
14、，解决石油炼制烃类混合物泡点，露点，蒸发率等要解决的问题，需要使用这些多相流技术，尤其是气液两相流技术。随着技术的发展，多相流逐渐的变成了一门新的学术领域。总之，在研究多相流技术的实用价值和由此带来的经济利益，这是必要的对多相流进行系统研究。 综上所诉，初步的研究方法主要有两大类，一类是有限的实验数据的相关性分析，压降，持液相关规律。此方法仅适合于在特定条件，存在一定的局限性。要同时获得很好的通用性，二相流的水力计算方法具有更高的精度，有必要建立适当的进行每个流的机制不同的流动形态和特性不同的流动机制和特性的研究下的流动水力计算模型。最终来气水多相水力计算。1.2国内外研究现状分析从公元前一世纪，使用蒸汽推动铁球容器旋转，到19世纪，人们开始对渠道泥沙迁移问题开始观察研究。最后到了20世纪初，锅炉水力计算提出了明确的两相流问题。 20世纪30年代中期，人们开始研究气液两相流的流动形式，空隙率稳定性的问题，发挥了很大的指导作用尤其在生产实践中。 20世纪50年代后期开发的核反应堆产生的消融和沸腾传热问题，为了解决传热问题，进行了流动沸腾流型和流消融状态
