气液段塞流液塞卷吸气体机理和相界面结构参数演化规律研究

段塞流是海洋油气生产中常见的流动现象。液塞头部因气弹尾部破碎而卷吸气体过程对建模非常重要。本课题计划对液塞头部气体卷吸现象及液塞、气弹相界面结构参数开展系统的实验与数值模拟研究。建造可固定液塞头水跃面的测试段，以及长距离管道实验段，获取卷吸过程以及液塞和气弹区内部相界面结构参数演化的准确数据。采用CFD方法，对气弹尾部的破碎、液塞区弥散气泡漂移运动特征、液塞尾部速度场分布和气泡分布对气弹头部的影响开展数值研究。实现对气体卷吸机理、液塞与气弹内部相界面结构参数演化规律与控制因素的数理模化，从而建立完善的长距离管道段塞流预测模型，实现对油气混输管道的准确预测。本研究对于完善多相流热物理学理论体系具有重要的学术意义。