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摘要
针对涡流工具排液效果的问题,开展了旋流条件下气液两相流动模型的研究。考虑到旋流中角速度的存在,研究中采用气液流动在径向和周向上的动量和角动量平衡的方法,建立了气液流动控制方程,计算了液膜厚度,气液相旋流强度等参数以及压降梯度,并进行涡流工具实验验证模型。涡流工具降低压降损失的机理结果表明,安装涡流工具后流动压降可以降低5%～20%。根据实验及模型,在低速(气相速度小于13 m/s)时,小旋流角和高旋流强度更利于降低压降,而高速(气相速度大于16 m/s)时,高旋流强度会增加额外摩擦阻力。旋流强度的衰减速度会随着液相速度增大而减小,而随气相速度增大而增大。该研究结果可对涡流工具进行优化设计,以达到最佳排液效果。
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单位中国石油勘探开发研究院; 中国海洋石油集团有限公司; 中国石油大学（北京）
