下倾管-立管水气严重段塞流数值模拟

针对海洋油气传输中常见的下倾管-立管系统,采用Brackbill模型模拟气液相界面间表面张力,VOF方法追踪气液两相运动界面,提出了管内气液两相流数值模拟方法.在低气液相进口折算速度下,数值模拟了该种管型下的严重段塞流动现象,分析了相关物理参数的变化特性.结果表明,在严重段塞流下,管内流型流态、压力、液塞运动速度、立管出口气液相平均速度、下倾管及立管内含气率等均具有明显周期性特征,而且一个周期内严重段塞流可分为4个阶段,进而给出了各阶段中相关参数的变化特性.数值模拟结果与相关文献中的实验结果吻合良好,表明了该数值模拟方法的有效性.