淺析氣液兩相流及其應(yīng)用

1、淺析氣液兩相流及其應(yīng)用摘要：氣液兩相流存在于石油、天然氣、動力、化工、水利、航天、環(huán)境保護等工業(yè)中，其研究已成為國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注前沿學(xué)科。本文概要性的描述了氣液兩相流的應(yīng)用背景、流動型式，并介紹了氣液兩相流參數(shù)檢測的手段和兩相流計算的基本方法。關(guān)鍵詞：氣液兩相流流動型式參數(shù)檢測計算方法1.氣液兩相流的應(yīng)用背景近些年來，石油、天然氣、動力、化工、水利、航天、環(huán)境保護等工業(yè)的迅速發(fā)展促進了氣液兩相流的研究和應(yīng)用。在實際應(yīng)用中可以將凝析天然

2、氣簡化的看作氣相為甲烷，液相為水的氣液兩相流[3]。為了在實現(xiàn)天然氣井口對凝析天然氣氣、液兩相流量的實時在線測量，需要對其進行相應(yīng)研究。再如，火力發(fā)電廠中鍋爐的汽水分離、蒸發(fā)管中的汽水混合物的流動都屬于氣液兩相流問題[1]。2.氣液兩相流的流動型式氣液兩相流中氣液兩相的分界面多變，其流動結(jié)構(gòu)受各相的物理特性、各相流量、壓力、受熱、管道布置等影響。在不同的流型下，兩相流的流體力學(xué)特性不同，因此為了研究兩相流的運動規(guī)律，必須研究其運動型式。

3、在水平管道中，氣液兩相流常見流動形態(tài)如圖1所示。圖1水平管道中氣液兩相流流型技術(shù)能夠在線直觀的得到流體截面上的可視化信息，激光多普勒技術(shù)能夠得到離散相粒子的速度、尺寸、流量等信息。（3）數(shù)值計算方法。數(shù)值模擬是利用計算機進行質(zhì)量、動量、能量守恒方程的求解，以得到流場區(qū)域內(nèi)兩相流動信息。數(shù)值模擬比實流試驗更省人力物力財力、不用考慮重復(fù)性問題，且能夠在更理想化的實驗工況下進行試驗。近些年來數(shù)值計算方法作為一種輔助手段已逐漸成為和實流試驗同樣

4、重要的方法[7]。然而，氣液兩相流進行數(shù)值仿真時需要先確定兩相間的相互作用、兩相分界面、兩相在流場中的分布以及合適的數(shù)值計算方法，并且描述兩相流的變量多、基本方程多，守恒方程、分界面表面張力計算困難，因此數(shù)值模擬仍然存在一些困難。4.氣液兩相流計算的基本方法現(xiàn)有的氣液兩相流計算方法可以分為經(jīng)驗方法、工程實用模型分析法和數(shù)學(xué)解析模型分析法。（1）經(jīng)驗方法是工程中常用方法，其根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場試驗或?qū)嶒炇覍嶒炈脭?shù)據(jù)擬合建立合適的計算公式，然后在