气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟

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气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟

张军, 郑捷庆

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张军, 郑捷庆. 气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟[J]. 石油钻采工艺, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

引用本文:

张军, 郑捷庆. 气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟[J]. 石油钻采工艺, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

ZHANG Jun, ZHENG Jie-qing. Numerical simulation on two-phase flow of air and power-law liquid through suddenly shrunken channels[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

Citation:

ZHANG Jun, ZHENG Jie-qing. Numerical simulation on two-phase flow of air and power-law liquid through suddenly shrunken channels[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟

doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

张军,
郑捷庆

1.
集美大学机械工程学院, 福建厦门 361021

基金项目:

福建省自然科学基金(E0410027);福建省青年人才创新项目(2002J022);福建省教育厅计划项目(JA004232)资助。

作者简介:
张军,1966年生。2001年毕业于西安交通大学热能工程专业,获工学博士学位,现从事热能工程教学及科研工作,研究方向为多相流体流动,副教授。电话:0592-6680535,E-mail:bull0202@sina.com。

中图分类号: TK121;TE832

Numerical simulation on two-phase flow of air and power-law liquid through suddenly shrunken channels

1.
School of Mechanical Engineering, Jimei University, Xiamen 361021, Fujian, China

Funds:

福建省自然科学基金(E0410027);福建省青年人才创新项目(2002J022);福建省教育厅计划项目(JA004232)资助。

摘要: 为揭示空气-幂律流体流经截面突变时的两相流动规律,尤其是两相参数沿流向及管截面分布及压降的变化规律,根据气液两相流理论,并考虑幂律流体的本构方程,建立了空气-幂律流体两相流动数学模型。在此基础上,采用商业软件Fluent对空气-幂律两相混合物流经截面突缩管道的流动特性进行了数值模拟,获得了两相参数沿轴向及截面方向的分布规律。研究表明:气相、液相速度及压降随着输入含气量的增大而增大;两相参数在截面突变附近有急剧的改变,但其突变位置却有所不同;另外,两相参数的截面分布沿流程也有所不同。这些研究结果对相关系统的设计提供了理论依据。
- 空气—幂律两相流 /
- 截面突缩管道 /
- 流动特性 /
- 数值模拟
Abstract: A mathematical model of two-phase air and power-law flow is developed on the basis of the two-phase flow theory of gas and liquid and the constitutive equation of power-law fluid.The flow characteristics of two-phase mixtures of air and power-law fluid through a suddenly shrunken channel are numerically simulated by using commercial software named Fluent.Then the distribution law of two-phase parameters along axial and sectional directions is obtained.Research results show that the higher the gas velocity,liquid velocity,and pressure drop are,the more the input gas content increases.What’s more,the two-phase parameters change abruptly nearby the suddenly shrunken section,yet the mutation positions are different.In addition,the sectional distribution of the two-phase parameters is also different along axial direction.All the research results provide a theoretical basis for the design of relevant systems.
- two-phase flow of gas-power law fluid /
- suddenly shrunken channel /
- flow characteristic /
- numerical simulation

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[13]	张军, 罗惕乾, 陈听宽. 内管旋转的垂直同心环形管内单相流动特性的试验研究 . 石油钻采工艺, 2002, 24(1): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2002.01.001
[14]	李明川, 崔桂香. 变质量气液分层流动数值模拟 . 石油钻采工艺, 2001, 23(1): 47-50,84. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2001.01.014
[15]	周海兵, 崔桂香, 黄学军. 水平井变质量管内流动损失的数值研究(一):单支孔流动 . 石油钻采工艺, 2000, 22(2): 42-45. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2000.02.012
[16]	黄学军, 崔桂香, 周海兵. 水平井变质量管内流动损失的数值研究(二):多支管流动 . 石油钻采工艺, 2000, 22(3): 50-53. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2000.03.015
[17]	李福军, 曹广胜, 夏惠芬, 王德喜. 聚合物溶液流变特性试验研究 . 石油钻采工艺, 1997, 19(2): 72-75. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.1997.02.017
[18]	刘大红, 赵庆, 李民. 旋转粘度计理论公式的探讨 . 石油钻采工艺, 1994, 16(3): 40-42. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.1994.03.008
[19]	潘迎德, 唐愉拉. 射孔岩心靶的流动特性和射孔效率评价标准 . 石油钻采工艺, 1990, 12(3): 55-62,72. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.1990.03.009
[20]	刘希圣, 朱国新, 丁岗. 井底流场模拟实验的示踪方法 . 石油钻采工艺, 1989, 11(3): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.1989.03.001

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气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟

doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

张军,
郑捷庆

1. 集美大学机械工程学院, 福建厦门 361021

基金项目:

福建省自然科学基金(E0410027);福建省青年人才创新项目(2002J022);福建省教育厅计划项目(JA004232)资助。

作者简介:
张军,1966年生。2001年毕业于西安交通大学热能工程专业,获工学博士学位,现从事热能工程教学及科研工作,研究方向为多相流体流动,副教授。电话:0592-6680535,E-mail:bull0202@sina.com。

收稿日期: 2019-05-21
修回日期: 2019-05-21
刊出日期: 1900-01-01

中图分类号: TK121;TE832

关键词:

空气—幂律两相流 /

截面突缩管道 /

摘要: 为揭示空气-幂律流体流经截面突变时的两相流动规律,尤其是两相参数沿流向及管截面分布及压降的变化规律,根据气液两相流理论,并考虑幂律流体的本构方程,建立了空气-幂律流体两相流动数学模型。在此基础上,采用商业软件Fluent对空气-幂律两相混合物流经截面突缩管道的流动特性进行了数值模拟,获得了两相参数沿轴向及截面方向的分布规律。研究表明:气相、液相速度及压降随着输入含气量的增大而增大;两相参数在截面突变附近有急剧的改变,但其突变位置却有所不同;另外,两相参数的截面分布沿流程也有所不同。这些研究结果对相关系统的设计提供了理论依据。

English Abstract

张军, 郑捷庆. 气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟[J]. 石油钻采工艺, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

引用本文:

张军, 郑捷庆. 气—幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟[J]. 石油钻采工艺, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

ZHANG Jun, ZHENG Jie-qing. Numerical simulation on two-phase flow of air and power-law liquid through suddenly shrunken channels[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

Citation:

ZHANG Jun, ZHENG Jie-qing. Numerical simulation on two-phase flow of air and power-law liquid through suddenly shrunken channels[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2007, 29(3): 108-110,113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.03.034

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