【摘 要】
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气液混输是将天然气输送到下游用户的主要方法,在天然气输送过程中由于地形起伏、管道温度和压力等因素的变化,会在起伏管道底部形成积液。积液的存在对混输管道的安全运行造成了很多严重的影响,甚至可能导致事故发生;所以对复杂地形下连续起伏天然气气管道的积液机理与携液特性的研究对保证输气管线安全高效地运行有着重要的意义。本文以高气液比气液两相流理论为基础,结合计算流体力学理论,通过CFD方法对多种工况下连续起
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气液混输是将天然气输送到下游用户的主要方法,在天然气输送过程中由于地形起伏、管道温度和压力等因素的变化,会在起伏管道底部形成积液。积液的存在对混输管道的安全运行造成了很多严重的影响,甚至可能导致事故发生;所以对复杂地形下连续起伏天然气气管道的积液机理与携液特性的研究对保证输气管线安全高效地运行有着重要的意义。本文以高气液比气液两相流理论为基础,结合计算流体力学理论,通过CFD方法对多种工况下连续起伏天然气管道底部积液被驱离的临界携液流速及其影响因素进行了数值模拟,观察临界状态下积液分布和速度场变化。通过对比分析在不同影响因素下临界携液流速的变化情况,得到如下结论:达到临界状态时,管道积液基本全部分布在管道上倾管段,液膜厚度在靠近管道底部端较厚,远离管道底部一端相对较薄;气液界面形态在临界状态时呈现一定下凹形状,这符合MARS模型的描述;临界携液流速随着管道倾斜角度的增大先线性增长达到一定角度后缓慢增加,随着管径的增长而增长,随积液粘度的增加而增加,随着积液量的增大没有明显的变化。
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