ljf多相流题型汇总

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1、第一章气液两相流动基本参数1．请简述原油和天然气之间的互溶特性对长距离混相输送管道的影响。（15分）答：原油和天然气是两种互溶的流体，在输送压力和温度条件下，天然气中较重的组分会部分地溶解于原油中，使液相数量增多、密度下降、粘度减小，气相则数量减少、密度下降、粘度增大，即在两相管路的气液界面上不但有能量的传递，还有质量的交换。所以长距离混输管路中，气液两相的数量和物性沿管长而变化，是管路压力和温度的函数。2.试推导质量含气率x与体积含气率β的关系。（15分）3.试推导用截面含气率φ与质量含气率x表示的滑动比s的表达式。（10分）4.试推导截面含气率φ与体积含气率β的关系。（15分）

2、5.试推导用滑动比s和质量含气率x（干度）表示的两相流动混合密度ρf的表达式。（15分）解：所以两相混合流动密度为：6.试证明当气相速度与液相速度相等时，两相混合物的真实密度与流动密度相等。（20分）7.试证明当气相速度与液相速度相等时，截面含气率与体积含气率相等。（15分）8.内径30mm的管道，汽液混合流动，分层流流型。在测试条件下气体的流量为0.014m3/s。液体的流量是0.00146m3/s，当地液相流速是2.8m/s。求当地气相流速。（15分）9.内径60mm的管道，汽液混合流动，分层流流型。气体速度为16m/s，在测试条件下气体的流量为0.018m3/s，液体的流量是

3、0.000464m3/s。求当地液相流速。（15分）10.内径50mm的管道，汽液混合流动，分层流流型。气体速度为20m/s，在测试条件下气体的流量为0.018m3/s，液体的流量是0.0004254m3/s。求当地液相流速。（15分）第二章气液两相流动模型1．请简述气液两相流型的划分及各自的流动特点。（15分）答：水平管道气液两相管流的流型可分为：泡状流、气团流、分层流、波浪流、段塞流、环状流和雾状流。而垂直管道中有：泡状流、弹状流、段塞流、环状流和雾状流。其各自的流动特点为：a.泡状流：气量较少，以气泡形式分布在管内与液体共同流动。液相为连续相，气相为分散相，气体以接近球形的泡

4、状分布于液相中，水平管道上疏下密，垂直管道均布。b.气团流：气量增加，气泡结成气团，气团基本与液体等速流动。气相分散，液相为连续，水平管道气泡多聚于顶部，垂直管道，气相聚于轴线附近。c.段塞流：气量大，吹起液体形成段塞。气液都不连续，气液相间流动。水平管道中，流速不均匀，不稳定，垂直管道中，滑移现象明显，并有液膜向下流动。d.波浪流和层状流：气量加大，气液两相有各自的流道。气液相均为连续相，水平或小倾角管中存在。e.环状流和雾状流：气量特大，液体被压至管壁上或漂在气体中。气相连续，液相基本上是分散相。2.简述在管道多相流动研究中，均相流模型的基本思想和适用的流型范围。（10分）答：

5、（1）基本思想：把气液混合物看成为一种均匀介质，因此可以把多相管路看作单相管路来处理。（2）在均相流模型中作了两个假设：a.气相和液相的速度相等，因此管路的截面含气率和体积含气率相等，气液混合物流动密度和真实密度相等。b.气液两相介质已达到热力学平衡状态，气液相间无热量的传递，所以密度仅是压力的单值函数。（3）适用流型：泡状流、气团流和雾状流。3.简述在管道多相流动研究中，分相流模型的基本思想和适用的流型范围。（15分）答：（1）基本思想：把管路内气液两相得流动看作是气液各自分别的流动。（2）基本假设为：a.两相介质有各自的流动截面和平均流速。b.相间可以有质量交换，但处于热力学平

6、衡状态。（3）适用的流型：分层流，波浪流和环状流。4.试述在石油管道多相流动计算中，用于描述流体热力学特性的黑油模型与组分模型各自的特点。（15分）答：（1）黑油模型：优点：计算简单，适用范围宽，速度快缺点：粗糙，不易深入，专用（2）组分模型：优点：精确，分析深入，组分通用缺点：复杂，范围小，速度慢第三章流型判别与转换准则1．如下图所示，当时，求证其中：（20分）1．某混输管道，d=0.25m，在标准状态下气体流量Q=0.77m3/s，ρ=0.722Kg/m3，在管路的平均温度和平均压力下Qoil=0.008m3/s，ρ=8.7Kg/m3，。试用曼汉法求流型。（15分）查图可得：此

7、时为分层流型。第四章水平和倾斜两相流管道压降计算1．某油气混输管线，参数如下：L=1000m，d=0.081m，Qoil=1.157kg/s，ρg=24.37Kg/m3，ρoil=840Kg/m3，μg=1.2×10-5Pa.s，μ0il=10×10-3Pa.s，Z=0.978，原油体积系数Bo=1.03，溶解汽油比Ss=4.3m3/m3，拌生气相对密度Δg=0.75，平均温度T=323K，气油比η=84.03m3/m3，标况下空气密度ρa=1.205，标况压力Po=