成品油管道在水联运投产中的游离水和柴油炼化中残留的水在输送过程中,受油水密度差以及管道地形起伏的影响,会沉积在管道低洼处。当管道内油品流速达到一定值时,可将水从管道低洼处带入管道上倾管段,在管道上倾段形成“柴油携水”两相流动现象。在此情况下,油水两相流流型对管内压降及临界携水工况均有重要影响。现有成果的研究对象大多是小管径管道内油水混合后的两相流,针对大管径上倾管道内柴油携水两相流流型变化规律的研究较少,本文对上倾管段柴油携水两相流流型变化展开研究。本文通过文献调研、环道实验、数值模拟、理论模型推导,研究了上倾管段的柴油携水两相流流型,分别建立实验工况和数值模拟工况下的流型图谱,拟合了上倾段柴油携水两相流的流型判别模型。基于文献调研,确定本文研究方法包括环道实验、数值模拟和模型推导,并根据前人的研究结果划分流型。基于环道实验架开展不同管径（80 mm、100 mm）、倾角（10°～45°）、流速（从0.168 m/s逐渐增大至能将积水带出管道上倾段）的柴油携水两相流实验,观察上倾管段柴油携水两相流油水分布形态,建立实验工况对应的流型图谱,分析流型随实验工况参数的变化规律。以实验工况为基础,采用ICEM软件建立不同管径、不同倾角管道的几何模型,基于网格无关性验证,确定网格划分方案;采用控制单一变量原则,进一步开展不同管径、倾角、流速下的三维Fluent数值模拟,利用实验结果验证数值模拟方法;基于多工况模拟结果,归纳数值模拟所采用管径范围内的油水两相流型图谱,分析数值模拟工况参数对上倾段油水两相流流型的影响规律。基于100 mm管径实验结果及200 mm管径模拟结果,拟合反映受力平衡的无量纲数,由回归分析得到上倾管段柴油携水两相流动流型判别模型,利用管径80mm及文献中的实验数据对模型进行验证、修正。实验和模拟结果表明,在上述实验工况内,管道内的流型主要为波状分层流、有液滴的波状分层流和分散流,在这三种流型中水相的分散程度依次增大。从水相分散程度较低的流型转变为分散程度较高的流型时的上倾角随管径增大而减小。相同管径下,流型发生转变时的流速随管道倾角增大而线性降低。相同倾角下,从水相分散程度低的流型转变为分散程度较高的流型时的油相表观流速随管径增大而增大。根据本文得到的流型图谱和上倾管段柴油携水两相流流型判别模型,可根据管径、上倾角、油水两相流速及物性参数判断上倾管内流型。