两相流整理

1、 扩散速度：相速度与混合物质心速度之差，kcm k cm v v v =-
v =k k
g
g
g
l
l l
v cm
k
v
v dv v V v V m dv
ρρρρ+=
⎰⎰
2、 表观摩擦压降：就是按折算介质流速来计算的摩擦压降。

3、 真实密度：两相流场中单位体积的质量成为真实密度。

4、 面积质量流速：单位流通截面的质量流量。

5、 质量含气率：流场中某一控制单元内气相所占的质量份额，称为质量含气率。

6、 滑速比：气液两相速度的比值。

7、说明均相模型、分相模型、二流体模型的优缺点、适应性和局限性.
答：见下表：
8.给出水平管气液两相流型分类,并绘制Baker 流型图
答：水平管气液两相流型分类：1) 泡状流；2）团状流；3)层状流；4) 波状流；5) 冲击流；6) 环状流；7) 雾状流。

9、请写出垂直和水平倾斜气液两相管流的压降计算的相关式模型方法名称各4种共8种。

答：水平倾斜气液两相管流的压降计算的相关式模型：洛克哈特蒂内利（Lockhart -Martinelli ）、杜克勒（Dukler ）І、杜克勒（Dukler ）ІІ、贝克（Baker ）、杜克勒-埃顿-弗莱尼根（Dukler-Eaton-Flanigan ）、埃顿(Eaton)、贝格斯-布里尔（Beggs-Brill ）、弗莱尼根（Flanigan ）、奥维德·巴克尔（Ovid Buckle ）。

垂直气液两相管流的压降计算的相关式模型：Orkiszewski 法、 Hagedorn-Brown 法、Beggs-Brill 法、Hasan-Kabir 法、Duns-Ros 法和Cornish 法、 Aziz-Govier-Fogaras 法、 Ansari 法。

10、由 22
11X
X C l ++
=φ 推导 22
1X CX g ++=φ 其中2
l φ表示分液相（只考虑液相部分）摩擦压降修正因子
2g φ 表示分气相（只考虑气相部分）摩擦压降修正因子
Martinelli 数2
F F l g
dp dp X dz dz ⎛⎫
⎫=
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ （10分） 推导：摩擦压降可用下面公式表示：
2220
0(1)1
4[
]2x F l l l L G x p f dz D x φρ--∆=⎰
2
F l l p φ=-∆（）
2220
2
1
4[
]
2()x F g g g F g g
L G x p f dz D x p φρφ-∆==-∆⎰
所以
22()()F F F
l l g g dp dp dp dz dz dz
φφ== 所以 22
=/F F g l l
g
dp dp dz dz φφ⎛⎫
⎫
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2
2
2
/g l X φφ= 所以
222
2
=X 1g l CX X
φφ=++
11、下式是油井多相管流的压力梯度数学表达式
请简述表达式左边各项的意义及各变量的物理意义 （7分）
答：表达式左边各项的物理意义：因举高液体而克服重力所需的压力势能、流体因加速而增加的动能和流体沿管路的摩阻损失。

为多相混合物的密度； 为多相混合物的流速； 为多相混合物流动时的摩擦阻力系数；
d 为管径；p 为压力；h 为深度；g 为重力加速度；
为井斜角的余角。

12、请简述油气水多相管流研究进展、发展方向及热点。

（8分）
答：多相管流研究的进展：1）从经验、半经验关系式发展到统一流动模型的发展过程；2） 多相管流由静态经验或半经验关系式发展到瞬态模型的转变；3）多相管流经历了从现象到物理机理研究的发展过程。

2
sin 2
m m m m m m m v d f dh dv v g dh dp
ρρθρ++=m ρθm f m v
多相流研究的方向有以下几种: 1）基本的经验关系式在流型划分、持液率和压降预测上各有其优缺点，因此应在基本经验或半经验关系式的基础上，确定每种关系式的适用范围，将这些基本的经验关系式加以适当的组合，以得到一些适用范围更广、精确度更高的组合模型关系式。

2）深入研究各种流型的流体力学行为，建立各种流型转化的物理机理模型;利用计算机求解各种流型的模型方程。

3）利用先进的检测手段，进行各种流型瞬态模型研究，建立瞬态模型，在计算机上求解瞬态模型。

多相管流研究热点主要有两个方面：地形起伏多相管流的研究；多相泵和多相流量计研究。