摘要：湿气增压是气田低压高含水开发阶段的常规工艺,由于湿气中溶解盐的存在,现场离心压缩机叶轮结盐问题突出,有必要开展其内部多相流动耦合研究。传统的离心压缩机叶轮内部流动研究通常是对整个叶轮进行网格划分,计算负荷大,多相流动研究难以实现,且无实验数据对比验证。以Eckardt叶轮为研究对象,采用周期性边界条件以单个流道为计算区域,对叶轮内部流动情况进行数值模拟,并与实验数据进行对比分析。结果表明:周期性边界条件模型能够准确地反映叶轮内部的实际流动情况,如二次流分布、射流尾迹的产生与发展等,因而为后续研究叶轮内部复杂流动耦合问题奠定了基础。

摘要：由于气液两相流分流分相法计量分离器存在结构复杂、液位难稳定等特点,设计加工了一种新型气液两相流管束分离器,通过数值模拟得到不同气、液相折算速度及不同流型入口条件对管束分离器分离效果的影响,并进行实验验证,对分离器的工作性能进行评估。结果表明:在分层流、段塞流、环状流流型条件下,分离器内气液分离效果较好,且分离器内气液相界面保持稳定,维持在分离器中部。实验验证可知:当气相流量在50~1 500 L/min、液相流量在50~2 400 kg/h范围内时,分离器内气液相界面保持稳定,分离误差均在±2.5%以内,计量效果良好,与模拟结果吻合。设计的管束分离器结构简单、工作液位稳定,为两相流分流分相法计量分离器的设计提供了技术支持。

摘要：受气液两相流流动的复杂性影响,传统的两相流计量方式难以保证计量精度。在分流分相法的基础上,提出了流型调整、均匀取样、压力调节相结合的取样方法,设计加工了一种环壁多窄缝小比例取样器,运用CFD仿真软件Eulerian-Eulerian方法确定了取样位置,分析了两相流在取样器中的流动特性,并通过实验研究了不同气、液相折算速度与入口流型对取样器工作效果的影响。研究结果表明:本文设计的取样器工作范围为气相折算速度3~18m/s,液相折算速度0.05~0.33m/s,气液相分流系数接近理论值0.167,气液相计量误差均小于±5%。本文设计的环壁多窄缝取样器无运动部件、体积紧凑、所需分离装置体积小,可代替传统的分配计量装置,对实现两相流的精确计量具有重要意义。

摘要：为有效清除地面起伏湿气集输管路中的积液,设计加工了一种涡流工具。通过Fluent数值模拟与环道试验分析不同气液相折算速度入口条件对涡流工具排液效果的影响,并对涡流工具的工作效果进行评价。结果表明:安装涡流工具后,上倾管内液相回流及底部积液现象有所缓解,上倾管内维持环状流流型,持液率有所下降。涡流工具的排液降压能力与气液相折算速度、管路倾角有关。在倾角一定的情况下,气相折算速度越大,涡流工具的排液降压能力越强;在相同气、液相折算速度入口条件下,管路倾角(0°～45°)越小,涡流工具的排液降压效果越好。研究成果可为指导涡流排液技术的现场应用提供理论依据。