两相流体大作业.pdf

两相流大作业2016 结 课 作 业 姓 名 黄从明 学 号 学 院 石油工程学院 日 期 2016 年 12 月 30 日 两相流大作业2016 1 基本要求 从能量平衡微分方程出发，与压降等经验关联式联立，得出了油气集输管线沿程温 降的计算公式，编制计算程序，计算沿程压力和温度，并绘出压降和温降曲线。 2 数学模型 2.1 热力计算能量平衡方程 假设两相之间没有温度滑移，并不计油品的径向温度梯度，这样气液两相混合物沿 管线的能量微分方程可写成： dq dH dv +g sinθ+v (1) dx dx dx 式中 q——垂直于管壁方向的热流量； H——混合物焓； v——混合物平均速度; θ——管轴线与水平面夹角； g——重力加速度。 dH 由于混合物焓H 依赖于它自身的压力P 和温度T ，这样 可用下式来表示： f dx dH (∂H )Tf dP +( ∂H )P dTf −µJ Cpm dP +CPm dTf (2) dx ∂P dx ∂T dx dx dx f 其中 为焦耳-汤普森(Joule-Thompson)系数，其物理意义是流体每单位压力变化引 µJ C 起的温度变化， 为混合物定压比热。由(1)式和(2)式可得： pm dTf 1 dH dP 1 dq dv dP (3) +µ ( − sinθ− ) +µ J g v J dx C dx dx C dx dx dx pm Pm 式中，单位长度热流量： dq −2π r k (T −T ) (4) dx o f s 负号表示散热，T 为环境土壤温度，k 为传热系数。将(4)式带入(3)式，整理得