秦梓钧，刘保君，张 雪，韩洪升

（1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163318；　2. 山西天然气有限公司， 山西 太原 030000）



COMSOL Multiphysics有限元软件数值模拟气液两相流的可行性研究

秦梓钧1，刘保君1，张 雪2，韩洪升1

（1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163318；2. 山西天然气有限公司， 山西 太原 030000）

在多相流实验管路系统中，设计向上30°倾斜管道中气液两相流的实验方案和流程，进行气液两相流流型实验研究，并绘制气液两相流流型图。再利用COMSOL Multiphysics软件，对向上30°倾斜管中气液两相流中不同时刻的体积分数进行数值模拟研究，验证COMSOL Multiphysics应用于气液两相流的可行性。结果表明采用COMSOL Multiphysics软件数值模拟向上倾斜管道中气液两相流流型的分析结果与室内实验法结果基本一致，可信程度较高，可作为分析气液两相流流型的主要方法之一。

向上倾斜管道；气液两相流；流型图；数值模拟

在油田现场，严格意义上的水平管道和垂直管道很少，研究倾斜管道更具实际意义［1，2］。在倾斜管路中，时间和空间上均不确定的相界面，给气液两相流研究带来极大的困难［3-6］。

本文在实验室多相流实验管路系统中，设计气液两相流实验方案和流程，进行倾斜管中两相流流型的分析研究。并利用COMSOL Multiphysics软件进行数值模拟，最终实验结果与数值模拟分析结果互相吻合，表明COMSOL Multiphysics可作为分析气液两相流的软件进行推广使用。

1　向上倾斜管中气液两相流流型实验研究

1.1实验方案设计

气液两相流流型实验装置如图1所示，主要是由循环水系统、气体供给系统、计算机采集系统和实验系统组成。……