水合物浆液流动特性的研究是流动安全保障的核心,但实验条件和设备的限制,导致通过环道实验无法全面掌握流动的信息。利用数值模拟的方法,可以预测实验中不可见的信息,丰富实验数据,为水合物浆液流动的机理研究提供支撑,从而为海底混输管线中水合物堵塞的防治提供解决方案。本课题依托多相流课题组的高压水合物浆液流动环道实验,建立了高压水合物浆液环道多相流动的直管段模型和弯管段模型。充分考虑水合物浆液和水合物颗粒的特性及相间关系,分别利用TransAT软件及FLUENT软件中的欧拉模型和拉格朗日模型对水合物浆液的多相流动进行三维模拟:利用欧拉模型对直管段内水合物浆液的多相流动进行模拟,与环道实验数据对比,选择合适的粘度模型并验证了模型的可靠性;同时,分析了水合物浆液入口速度、水合物颗粒入口体积分数和颗粒粒径等关键因素对水合物浆液多相流动的影响;并尝试应用水合物模型对浆液流动过程中水合物的相变进行描述。对于环形管道弯管段内水合物浆液的流动情况,利用欧拉模型对浆液的流动阻力特性及颗粒的沉积特性进行预测分析;利用拉格朗日颗粒追踪模型,从颗粒的角度对水合物在环形管道弯管段内的沉积机理进行探索。另外,根据模拟情况,对TransAT软件与FLUENT软件在水合物浆液多相流动数值模拟方面的适用性做出评价。