微倾管中低含液率气液分层流临界携液流速预测模型

摘要：

湿天然气会在管道低洼处形成积液,不仅影响输送效率,而且有可能腐蚀甚至堵塞管道,因而准确预测气体的临界携液流速对于预防上述现象具有重要的意义.为此,针对微倾管中低含液率气液两相分层流,基于气液两相流动量平衡方程和新的气—液界面形状闭合关系式,建立了考虑液滴夹带的临界携液流速预测模型.结合实验数据,对新模型和FLAT模型、ARS模型、双圆环模型、MARS模型进行了验证和预测结果对比;并在此基础上,利用新模型分析了管道倾角、运行压力、液相密度以及天然气组分对微倾管道中天然气—水、天然气-60％甘油/水分层流临界携液流速和临界含液率的影响.研究结果表明:①随着管道倾角和液相密度的增大,临界携液流速持续增大,临界含液率逐渐减小;②随着运行压力和天然气中重组分含量的增大,临界携液流速持续减小,临界含液率逐渐增大.结论 认为,新模型预测结果与实验值吻合度较高、预测精度较高,可用于预测湿天然气管道中的临界携液气体流速.

关键词：微倾管道、低含液率、气液分层流、临界携液流速、界面形状、剪切力、摩擦因子、液滴夹带

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资助基金：国家自然科学基金项目“集成冷能温差发电装置的空温式气化器纵向翅片管热动态特性研究、能效分析及结构优化”“开架式气化器新型传热管强化传热机理研究;结构优化”;陕西省博士后科研项目“涡排井筒内螺旋导流板引发的气液两相螺旋涡流动力学特性研究”;陕西省教育厅专项科研计划项目“基于多目标综合评价方法的LNG接收终端冷能利用与轻烃回收工艺集成优化”

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：124-133