水平管內(nèi)油水分散流反相研究.pdf

1、反相是油水分散流不同于其它流型的一種特殊現(xiàn)象。在反相點(diǎn)附近時(shí),分散體的流體力學(xué)特性和壓降會(huì)發(fā)生急劇改變,這會(huì)對(duì)管道的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。因此本文采用了兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案對(duì)反相現(xiàn)象進(jìn)行研究:1)將一定比例的油水混合物同時(shí)注入環(huán)道的直接性實(shí)驗(yàn);2)將分散相逐漸注入環(huán)道內(nèi)使其所占比例不斷增加的連續(xù)性實(shí)驗(yàn),包括水到油實(shí)驗(yàn)和油到水實(shí)驗(yàn)。通過(guò)使用不同油品,改變油水混合物的流速和溫度,得到這些因素對(duì)直接性實(shí)驗(yàn)和連續(xù)性實(shí)驗(yàn)中反相點(diǎn)的影響規(guī)律。
　　

2、 研究結(jié)果表明:在直接性實(shí)驗(yàn)中,隨著流量的逐漸增加,反相點(diǎn)有逐漸減小的趨勢(shì),并最終趨于平緩;反相點(diǎn)隨著油相粘度的增加而增大;高粘油形成的油水混合物的反相點(diǎn)隨著溫度的升高有增大的趨勢(shì)。在連續(xù)性實(shí)驗(yàn)中,粘度較低的油品與水的混合流動(dòng)時(shí),兩相共存區(qū)的范圍隨著混合流量的增加而變寬,油品粘度升高之后就不具有很好的規(guī)律性;兩相共存區(qū)的寬度隨著粘度的增加而減小;溫度對(duì)兩相共存區(qū)的影響并不具有明顯的規(guī)律性。
　　 使用顯微高速攝像測(cè)量系統(tǒng)與等動(dòng)

3、量取樣裝置相結(jié)合,對(duì)反相過(guò)程進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn):水到油實(shí)驗(yàn)中反相前部分油滴變?yōu)椴灰?guī)則的油滴,反相后水滴全部為球形,且有二次分散體的出現(xiàn);油到水實(shí)驗(yàn)中反相前后并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)二次分散體。反相并不是在整個(gè)管道內(nèi)同時(shí)發(fā)生的,而是隨著流體在管道內(nèi)流動(dòng)逐步發(fā)生的,同時(shí)管道潤(rùn)濕性也會(huì)對(duì)管路的壓降產(chǎn)生影響。
　　 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)有粘度模型進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)Brinkman&Roscoe模型和Furuse模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最為接近。根據(jù)Zhang等利用液