气液混输管道持液率计算及清管过程数值模拟研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-39页 |
| 1.1 问题的提出 | 第12-14页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.1.2 研究的目的及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-33页 |
| 1.2.1 清管技术及设备 | 第15-17页 |
| 1.2.2 气液两相管流研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.3 清管模拟研究现状 | 第24-33页 |
| 1.3 存在的问题及解决办法 | 第33-35页 |
| 1.3.1 存在的问题 | 第33-34页 |
| 1.3.2 解决方案 | 第34-35页 |
| 1.4 研究内容 | 第35-37页 |
| 1.5 技术路线 | 第37-38页 |
| 1.6 创新点 | 第38-39页 |
| 第2章 持液率与压降计算模型研究 | 第39-91页 |
| 2.1 流型判别方法的评价研究 | 第39-52页 |
| 2.1.1 流型的分类 | 第39-41页 |
| 2.1.2 起伏管道 | 第41-49页 |
| 2.1.3 垂直立管 | 第49-51页 |
| 2.1.4 流型判别模型 | 第51-52页 |
| 2.2 持液率经验模型的建立与验证 | 第52-80页 |
| 2.2.1 ACE算法基础理论 | 第52-53页 |
| 2.2.2 影响因素分析 | 第53-59页 |
| 2.2.3 相关性分析 | 第59-60页 |
| 2.2.4 模型的建立 | 第60-76页 |
| 2.2.5 模型的对比验证 | 第76-80页 |
| 2.3 压降计算模型的改进与评价 | 第80-89页 |
| 2.3.1 模型回顾 | 第80-86页 |
| 2.3.2 压降模型的改进 | 第86-88页 |
| 2.3.3 模型的对比验证 | 第88-89页 |
| 2.4 本章小结 | 第89-91页 |
| 第3章 瞬态清管模型基础研究 | 第91-110页 |
| 3.1 清管器运动特性分析 | 第91-98页 |
| 3.1.1 水平管道 | 第94页 |
| 3.1.2 倾斜管道 | 第94-97页 |
| 3.1.3 垂直管道 | 第97-98页 |
| 3.2 清管器运行参数影响因素研究 | 第98-101页 |
| 3.2.1 管径的影响 | 第98-99页 |
| 3.2.2 气液比的影响 | 第99页 |
| 3.2.3 压力的影响 | 第99-100页 |
| 3.2.4 温度的影响 | 第100页 |
| 3.2.5 过盈量的影响 | 第100-101页 |
| 3.3 考虑重力影响的清管器运动模型 | 第101-104页 |
| 3.3.1 物理模型 | 第101-102页 |
| 3.3.2 运动学方程 | 第102页 |
| 3.3.3 重力分量的影响 | 第102-103页 |
| 3.3.4 与管壁间的摩擦阻力 | 第103-104页 |
| 3.3.5 上、下游流体的压力 | 第104页 |
| 3.4 清管基础模型分析 | 第104-107页 |
| 3.4.1 McDonald-Baker清管模型 | 第104-106页 |
| 3.4.2 Minami清管模型 | 第106-107页 |
| 3.5 MINAMI清管模型的改进 | 第107-108页 |
| 3.5.1 改进原理分析 | 第107-108页 |
| 3.5.2 改进的清管模型 | 第108页 |
| 3.6 本章小结 | 第108-110页 |
| 第4章 起伏管道瞬态清管模型的建立 | 第110-126页 |
| 4.1 建模思路与目的 | 第110-111页 |
| 4.2 清管器及液塞区瞬态运动模型 | 第111-116页 |
| 4.2.1 基本假设 | 第111页 |
| 4.2.2 清管器运动模型 | 第111页 |
| 4.2.3 液塞区运动模型 | 第111-116页 |
| 4.3 考虑热力学参数的两相流瞬态模型 | 第116-121页 |
| 4.3.1 模型研究回顾 | 第116-117页 |
| 4.3.2 模型改进思路 | 第117页 |
| 4.3.3 瞬态流动模型的建立 | 第117-121页 |
| 4.4 模型基础参数的计算 | 第121-125页 |
| 4.4.1 气液相剪切应力计算 | 第121-124页 |
| 4.4.2 气液相基础物性参数计算 | 第124-125页 |
| 4.5 本章小结 | 第125-126页 |
| 第5章 起伏管道瞬态清管模型的数值求解与验证 | 第126-167页 |
| 5.1 模型求解 | 第126-143页 |
| 5.1.1 网格划分 | 第126-127页 |
| 5.1.2 初始及边界条件 | 第127页 |
| 5.1.3 两相流瞬态模型的求解 | 第127-135页 |
| 5.1.4 清管过程耦合方法研究 | 第135-142页 |
| 5.1.5 程序实现步骤 | 第142-143页 |
| 5.2 模型适用性验证 | 第143-148页 |
| 5.2.1 清管器运行参数 | 第143-145页 |
| 5.2.2 清管时间模拟结果 | 第145-146页 |
| 5.2.3 温度模拟结果 | 第146-147页 |
| 5.2.4 热力学模型的验证 | 第147-148页 |
| 5.3 现场测试及模型验证 | 第148-160页 |
| 5.3.1 基础参数 | 第149-150页 |
| 5.3.2 边界与初始条件 | 第150-151页 |
| 5.3.3 网格的划分 | 第151页 |
| 5.3.4 现场清管参数验证 | 第151-154页 |
| 5.3.5 模拟结果验证 | 第154-160页 |
| 5.4 模型应用 | 第160-165页 |
| 5.4.1 清管器运行参数 | 第161-162页 |
| 5.4.2 入口压力与出口温度 | 第162-163页 |
| 5.4.3 最高压力与最低温度 | 第163-165页 |
| 5.5 本章小结 | 第165-167页 |
| 第6章 海底气液混输管道瞬态清管模型研究 | 第167-188页 |
| 6.1 建模思路与目的 | 第167-168页 |
| 6.2 模型的建立 | 第168-171页 |
| 6.2.1 基本假设 | 第168页 |
| 6.2.2 清管物理模型 | 第168-169页 |
| 6.2.3 长液塞区的瞬态流动模型 | 第169-170页 |
| 6.2.4 清管器与两相流模型 | 第170页 |
| 6.2.5 立管底部压力模型 | 第170-171页 |
| 6.3 模型的求解与耦合 | 第171-173页 |
| 6.3.1 网格划分 | 第171页 |
| 6.3.2 清管过程的耦合方法 | 第171-172页 |
| 6.3.3 程序实现框图 | 第172-173页 |
| 6.4 模型适用性分析 | 第173页 |
| 6.5 模型验证与应用 | 第173-187页 |
| 6.5.1 现场测试与验证 | 第173-179页 |
| 6.5.2 模型应用 | 第179-186页 |
| 6.5.3 参数优化 | 第186-187页 |
| 6.6 本章小结 | 第187-188页 |
| 第7章 结论与展望 | 第188-191页 |
| 7.1 结论 | 第188-190页 |
| 7.2 研究展望 | 第190-191页 |
| 致谢 | 第191-192页 |
| 参考文献 | 第192-204页 |
| 附录A 实验数据与计算结果 | 第204-212页 |
| 附录A-1 流型判别方法准确度评价部分结果 | 第204-209页 |
| 附录A-2 基于ACE算法的部分持液率计算结果 | 第209-210页 |
| 附录A-3 清管数值模拟算法部分计算结果 | 第210-212页 |
| 附录B 基于MATLAB软件的程序编制 | 第212-229页 |
| 附录B-1 持液率的对比验证程序 | 第212-217页 |
| 附录B-2 压降的对比验证程序 | 第217-222页 |
| 附录B-3 两相流瞬态流动模型的子程序 | 第222-229页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第229页 |
| 发表的学术论文 | 第229页 |
| 参与的科研项目 | 第229页 |
| 获奖情况 | 第229页 |
