管内螺旋导流板引发的气液两相旋流场.pdfVIP

学兔兔 第49卷第22期 机 械 工 程 学 报 V_01．49 NO．22 2013年 11月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING NOV． 2013 DoI：10．3901／ E．2013．22．164 管内螺旋导流板引发的气液两相旋流场木 刘 雯 程小莉2,3 陈 勇2,3 白博峰 f1．西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安 710049； 2．长庆油田油气工艺研究院 西安 710018； 3．低渗透油气 田勘探开发国家工程实验室 西安 710018) 摘要：用数值模拟的方法研究某种螺旋导流板结构引发的管内气液两相旋流的流动特点。空气为主相，水为次相，入 口为雾 状流。研究旋转给流型转变、气液相分布、速度分布及旋流衰减带来的影响。发现雾状流在螺旋导流板的作用下，转变为环 状流。螺旋导流板内有二次涡的生成，R次涡结构不断发展变化，离心力分布不均匀而形成沿管壁周向不连续的液膜；流 出螺旋导流板后，二次涡会衰减消失，流体做螺旋向前运动，液膜沿圆管周向逐渐分布均匀。管中心处气相切向速度小，气 相切向速度较大的区域远离旋流中心区，旋流中心与圆管中心存在小的偏心距；与直管及螺旋纽带相比，螺旋导流板引发的 气液两相旋流在圆管中心的气相轴向流速远高于光管和螺旋纽带；与螺旋纽带相比，螺旋导流板引发的旋流强度更大且衰减 减慢。 关键词：气液旋流 螺旋导流板 流型转变 中图分类号：TK172 Gas—liquidSwirlingFlow InducedbyHelicalTape withCore-rodinsideCircularPipe LIU Wen CHENGXiaoli， CHEN Yong2，。 BAIBofeng (1．StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlowinPowerEngineering，Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049； 2．StateKeyLaboratory forExplorationandDevelopmentofLowPermeabiliytOilandGasFields，Xi’an710018； 3．OilGasTechnologyResearchInstitute，ChangqingOilfieldCompany,Pe~oChina，Xi’na 710018) Abstract：Toclassifytheflow featuresofgas-liquidflow inducedbythehelicaltape，swirlingflow ofgasandliquidinducedbya helicaltapeinacircularpipeisnumericallysimulated，airistheprimaryphaseandwaterishtesecondaryphase，hteflow pattem is mistflow．Theeffectsofswirlontrna sitionofflow pattem，distributionofgasandliquidphases，velocityfieldna dswirldecayrae investigated．Theresultsshow htatmistflow istransformedtoannularflow underhteeffectofhelicaltape．Secondaryvortices appearin thehelicaltaperegion，htese vorticesdevelop and theirstr