微喉道中油水两相流的局部阻力损失研究

作者：刘冬旭; 刘健; 魏思; 刘磊^*

来源：工程热物理学报, 2019, 40(08): 1835-1839.

• 微喉道
• 水包油
• 局部阻力损失
• 预测模型

微米级喉道局部阻力特性可能是影响石油采收率的重要因素,也是渗流力学和多相微流体力学共同面对的问题。本文采用微流控技术在硅片上加工出微通道,其中一条为直通道(水力直径为193μm),其它三条带有水力直径不同的微喉道(水力直径为24～45μm),四条通道的直道部分几何尺寸完全相同,对单相水和水包油两相流体过微喉道的局部阻力特性进行了研究。研究结果表明,同一流量下喉道的水力直径越小,其局部阻力损失越大;微喉道结构的局部阻力损失是流量的截距为0的二次函数,其中一次项为摩擦阻力项,二次项为进出口效应项;预测模型曲线与实验值具有相同的趋势,数值上稍微有些偏差,表明进出口效应项的预测较为准确,摩擦阻力项有些偏差,可能的原因是表面张力、表面润湿性等微尺度效应对摩擦系数有所影响,其影响有待于进一步研究。

• 单位
  动力工程多相流国家重点实验室; 西安交通大学