水平管內油水分散流反相研究.pdf

1、反相是油水分散流不同于其它流型的一種特殊現(xiàn)象。在反相點附近時,分散體的流體力學特性和壓降會發(fā)生急劇改變,這會對管道的運行產(chǎn)生不利影響。因此本文采用了兩種不同的實驗方案對反相現(xiàn)象進行研究:1)將一定比例的油水混合物同時注入環(huán)道的直接性實驗;2)將分散相逐漸注入環(huán)道內使其所占比例不斷增加的連續(xù)性實驗,包括水到油實驗和油到水實驗。通過使用不同油品,改變油水混合物的流速和溫度,得到這些因素對直接性實驗和連續(xù)性實驗中反相點的影響規(guī)律。
　　

2、 研究結果表明:在直接性實驗中,隨著流量的逐漸增加,反相點有逐漸減小的趨勢,并最終趨于平緩;反相點隨著油相粘度的增加而增大;高粘油形成的油水混合物的反相點隨著溫度的升高有增大的趨勢。在連續(xù)性實驗中,粘度較低的油品與水的混合流動時,兩相共存區(qū)的范圍隨著混合流量的增加而變寬,油品粘度升高之后就不具有很好的規(guī)律性;兩相共存區(qū)的寬度隨著粘度的增加而減小;溫度對兩相共存區(qū)的影響并不具有明顯的規(guī)律性。
　　 使用顯微高速攝像測量系統(tǒng)與等動

3、量取樣裝置相結合,對反相過程進行觀察發(fā)現(xiàn):水到油實驗中反相前部分油滴變?yōu)椴灰?guī)則的油滴,反相后水滴全部為球形,且有二次分散體的出現(xiàn);油到水實驗中反相前后并沒有發(fā)現(xiàn)二次分散體。反相并不是在整個管道內同時發(fā)生的,而是隨著流體在管道內流動逐步發(fā)生的,同時管道潤濕性也會對管路的壓降產(chǎn)生影響。
　　 通過實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)有粘度模型進行比較,發(fā)現(xiàn)Brinkman&Roscoe模型和Furuse模型的預測值與實驗數(shù)據(jù)最為接近。根據(jù)Zhang等利用液