高黏石油管道球阀内油水环状流数值模拟

在油水环状流管道运输过程中，球阀启闭时流道截面变化会对油水环状流稳定性产生较大影响。利用 VOF（Volume of Fluid）模型与 CSF（Continuum Surface Force）模型追踪油水界面，采用标准的 k-ε湍流模型，建立数值模拟控制方程，分析球阀在不同开度及不同入流速度下油水环状流的流动状态，并建立油水环状流试验平台进行验证。结果表明：数值模拟结果与试验结果一致，数值模拟能够很好地分析环状流在球阀内的流动；阀门开度对流型、油相体积分数、阀两端压力差、油相粘壁距离均产生影响，开度较小时，阀内与阀后出口管道的油水环状流遭到破坏，油相体积分数较小，阀两端压力差较大，油相容易粘附管壁；入流速度也对上述参数产生影响，较高的入流速度能够改善油水环状流的稳定性。（图9，表1，参 20