天然气水合物被学者公认为21世纪的最理想替代能源之一,其碳储量巨大。各国纷纷加大对天然气水合物研究的投入,其中研究水合物浆体流动特性以提高其输送安全性及经济性是热点,但目前公开文献对水合物浆流特性研究尚存不足:很少考虑水合物浆体输送过程中水合物颗粒之间碰撞、聚集等微观行为;水合物颗粒之间碰撞、聚集及水合物颗粒的破碎机理待完善。因此本文在考虑水合物颗粒之间碰撞、聚集及破碎行为基础上模拟管道中水合物浆体流动,为实现海底天然气水合物大规模开采及保障天然气水合物输送过程中流动安全提供理论支撑。本文针对水合物颗粒之间碰撞、聚集及破碎行为建立PBM计算模型,编写UDF嵌入FLUENT,针对管道内水合物浆流过程,通过数值模拟的方法考察了几何结构、运行条件以及流动工质对管内水合物浆流特性的影响;建立水平内螺纹管模型,研究螺纹间距、螺纹高度及运行条件对管道中CH₄水合物浆流特性的影响,并将内螺纹管道中CH₄水合物浆流数值模拟结果与水平直管中CH₄水合物浆流数值模拟结果作对比,为强化CH₄水合物浆体流动提供理论支撑。结果表明:随着管道长度的增加,水合物浆液流动过程压降增加,且水合物颗粒会局部聚集程度增加;流速增加,水合物浆液流动过程的压降增加,能量损失增加,但管道中水合物颗粒更便于分散,较高流速时,管道内的水合物颗粒的平均粒径先快速增大后趋于稳定;当水合物颗粒的体积分数比较小时,管道内水合物颗粒的平均粒径经历增长阶段后,便直接趋于稳定,不会出现明显的波动阶段;随着水合物颗粒的初始粒径增加,管道内水合物颗粒能达到的平均粒径也增加;在水合物颗粒体积分数为25.04%,水和水合物颗粒相初始速度为4m/s,水合物颗粒初始粒径为5μm,长4.124m的水平直管中CH₄水合物浆液流动过程中,当管径增加,管道出口截面水合物颗粒平均粒径先小幅度减小,当管径增加到30mm后,管道出口截面水合物颗粒平均粒径保持不变;随着水合物颗粒的体积分数增加,管道中水合物颗粒最终平均粒径会增大;与水平直管对比,内螺纹管内CH₄水合物浆体流动压降有所增加（均大于水平直管27.65k Pa）,但水合物颗粒在内螺纹管中受离心力作用,管道出口截面水合物颗粒体积分数及水合物颗粒粒径大小分布更均匀。水平内螺纹管中水合物颗粒平均粒径稳定值小于水平直管内水合物颗粒平均粒径值,说明水平内螺纹管内水合物浆体运输更不易发生堵塞,这对实际工程有一定的借鉴意义。