【摘 要】
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针对气液混输管线与立管系统严重段塞流问题,采用严重段塞流形成条件一致的等效原则,发展了一种将三维管道系统等效为二维管道系统的计算流体力学(CFD)数值模拟方法.以文献中
【机 构】
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上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,海洋工程国家重点实验室,
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针对气液混输管线与立管系统严重段塞流问题,采用严重段塞流形成条件一致的等效原则,发展了一种将三维管道系统等效为二维管道系统的计算流体力学(CFD)数值模拟方法.以文献中某下倾管与立管组合系统为对象,结合其实验工况,对严重段塞流气液流动过程进行了数值模拟,获得了其周期、压力波动幅值及喷发时间等关键参数的变化规律,数值模拟与文献所述实验结果符合.在此基础上,建立了立管入口气液折算速度、立管含气率以及立管出口平均速度的理论模型,获得了这些关键参数随时间的变化规律,并给出了确定立管内气液流型变化的理论方法,理论结果与CFD数值模拟结果一致.建立的CFD方法大幅缩减了严重段塞流数值模拟所需的时间和资源,推导的理论模型揭示了严重段塞流特性参数之间的关联,可以对严重段塞流所引发的危害进行快速评估及预测,具有一定的工程应用价值.
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