【摘 要】
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本文设计了多相流喷射式混合器，与鸭舌式混合器比较，该混合器能够实现油、气、水三相流动的混合，并能够减小入口段的长度，但由于其自身压降较大，仅适合于流体流量较小的情况。本文
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本文设计了多相流喷射式混合器，与鸭舌式混合器比较，该混合器能够实现油、气、水三相流动的混合，并能够减小入口段的长度，但由于其自身压降较大，仅适合于流体流量较小的情况。本文进行了常规管道和筛管内的气、水两相流实验，常规管道和筛管的测试段均由透明的有机玻璃制成，用于流型的观测，测试段末端装有γ相分率仪，用来测量管道内的持液率。常规管道和筛管的内径均为50.7mm，测试段长度为4m，管道倾斜角度取-1°、-0.5°、-0.2°、0°、0.2°、0.5°、1°七个工况，壁面注入折算速度为0.1m/s、0.2m/s和0.4m/s。通过实验发现管道倾角对两相流流型和持液率有着显著的影响，管道倾角越小，分层流和环状流出现的概率越高，管道倾角越大，间歇流动出现的概率越高，持液率与管道倾角之间存在依存关系。在筛管流动中，壁面入流对持液率产生了较大的影响，随着注入量的增大，持液率随之发生变化，其变化规律取决于轴向液相速度的大小。
本文把筛管中的气、液两相流流型划分为气泡流、分层流、间歇流和环状流四种，分别提出了不同流型下筛管中的持液率模型，模型考虑了气、液相速度、壁面摩擦力、流体的性质、管道角度、管道尺寸和壁面入流的影响，通过动量和质量守恒，得出持液率与其他参数的关系式。在分层流和环状流中，对界面摩擦因数与气、壁摩擦因数的比值进行了拟和，发现当该值确定为0.5时，模型预测值与实验值吻合较好；对于间歇流，提出了筛管中液塞长度的经验公式，在此基础上提出了间歇流中持液率的模型，模型预测值与实测值吻合较好；对于气泡流采用了均相流模型。
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