赵仕浩 许道振 郝迎鹏

（中国石油大学储运与建筑工程学院)

水平-上倾圆管水滴运移数值模拟研究

赵仕浩*许道振 郝迎鹏

（中国石油大学储运与建筑工程学院)

运用VOF模型对爬坡圆管油水两相三维流场进行了数值模拟，对油水分层波浪流产生的水滴的运移规律进行了研究。模拟研究表明，油水界面波是水滴产生的直接原因。对界面波动的相关参数与产生水滴的频率和体积的关系进行了研究，同时对所产生的水滴的几何参数 （几何形状、长度、截面积等）、产生时间、间隔时间和出口流速也进行了讨论。

油水两相 界面波 水滴 数值模拟 圆管

0 前言

国内成品油管道的投产初期常采用联水试运的方式，这使得运营管道内出现油水共存的现象，密度较大的水相很容易在低洼处积聚。由于油水密度差、油品的憎水性，成品油与存积水会形成分层的两相流。若这部分水长时间存在，就会引起管道内壁腐蚀，产生固体腐蚀产物[1]。当计划输量提高时，油流对杂质的携带能力增强，就会造成过滤器和减压阀堵塞。目前针对油流携水开展了一定的研究工作[2-3]。在实验中发现，部分水相以水滴的方式被携带离低洼处。但是受实验手段和条件的限制，目前对水滴运移及其分布特性的研究还比较薄弱。为深入研究水滴运移规律，更好地开展油流携水研究，本文利用CFD技术对水平-上倾管段水滴运移规律进行了研究。

1 数值方法及其实验验证

1.1 控制方程