气液两相流动是多相流动的一个主要研究方向，各国研究者对其进行了大量的实验和理论研究。但是，目前国内外对气液两相流的研究主要集中在气体/牛顿液体(尤其是气/水两相流)的流动特性上，对气体/非牛顿流体两相流动问题的研究相对较少，尚无比较成熟的结果。由于我国大部分油田的油气混输多相流问题多属于气液两相流动中的气体/非牛顿幂律流体的流动问题，因此本文主要对气体/非牛顿幂律流体两相倾斜管流的流型、两相压降和空泡份额等流动特性进行了较系统的研究。同时，本文也讨论了电阻层析成像(ERT)技术在气液两相界面识别中的工业应用。气液两相倾斜管流的研究主要包括实验研究和理论分析两部分：　　 ㈠实验中应用不同本构关系的非牛顿幂律流体作为液相，通过不同气液比、不同倾斜角度、不同管道直径的大量实验，得到了有关流型、两相压降和空泡份额的实验数据。经过对实验数据的整理分析，得出了气液两相倾斜流动的一些基本规律，具体为：(1)液相介质的改变对于水平及小角度倾斜的气液两相流动的流型转化有较小的影响，但是对于陡峭倾斜的气液两相流动来说，气体/非牛顿流体两相流动的泡状流向间歇流的过渡边界与气体/牛顿流体两相流动有着显著的不同；(2)在相同的入口表观流速下，气体/非牛顿流体间歇流动的空泡份额小于气体/牛顿流体的空泡份额，并且随着液相介质剪切变稀的程度变大(n0值越小)，与液相为牛顿流体的空泡份额相差的越大；(3)同样的表观液相流速下，随着表观气相流速的增加，气体/牛顿流体的两相压降呈增加趋势，并且随着液相粘度的增加，压降增加的幅度变大。但是对于液相为不同浓度的非牛顿幂律流体的两相流动，随着气相的加入，两相压降可能呈现出升高、不变或降低等不同的变化趋势。　　 ㈡理论推导中根据分相流模型，给出了分层流动、间歇流动的两相压降和空泡份额的求解公式，具体为：(1)基于Heywood和Charles(1979)水平流模型，将其修改并扩展到倾斜管流，推导了气体/非牛顿幂律流体倾斜管流中分层流动的空泡份额和两相压降的理论求解方法，并给出了分液相两相摩擦乘子的求解方程。通过与实验数据的对比验证得出，分层流动空泡份额的理论预测误差能够控制在±20％之间，两相压降的误差绝大部分能够控制在土30％之间；(2)在Taitel和Barnea(1990)间歇流压降模型基础上，推导出气液倾斜管流中间歇流的空泡份额的描述模型，并将该模型扩展到液相为非牛顿幂律流体的气液两相流动，给出了分液相两相摩擦乘子的求解公式及减阻现象发生的判断公式。并应用本文及其它研究者已发表的实验数据进行了验证，得出空泡份额的预测能够控制在±20％之间，两相压降公式能够在较广泛的工况下对间歇流动的压降进行预测，理论预测误差在±20％之间。　　 本研究应用电阻层析成像(ERT)技术对射流泵和垂直管内的气液两相流动的界面识别及空泡份额进行了实验研究。实验结果表明，在采集速度为58ms/帧的情况下能较好的重建两相流动图像，在采集速度为5 ms/帧的情况下能够求得横截面空泡份额。通过ERT技术重建的射流泵喉道处的两相流动图像表明，ERT技术不仅能成功的测量气液两相管道流动，也能测量复杂系统中的气液两相流动。