新型流动调节器波纹管结构参数优化

doi:10.11885/j.issn.16745086.2014.10.09.03

西南石油大学学报(自然科学版) ›› 2016, Vol. 38 ›› Issue (5): 173-178.DOI: 10.11885/j.issn.16745086.2014.10.09.03

新型流动调节器波纹管结构参数优化

朱宜亮¹, 魏菲², 马云龙¹, 饶丹骄¹, 季鹏³

1. 中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司, 北京海淀 100086;
2. 中化石油有限公司, 北京西城 100031;
3. 中国寰球工程公司, 北京朝阳 100012

收稿日期:2014-10-09 出版日期:2016-10-01 发布日期:2016-10-01
通讯作者: 朱宜亮,E-mail:zhuyiliang@cpebj.com
作者简介:朱宜亮,1982年生,男,汉族,山东寿光人,工程师,硕士,主要从事油气田地面工程设计和油气集输管道及长输管道的设计。E-mail:zhuyiliang@cpebj.com;魏菲,1987年生,女,汉族,北京人,助理工程师,硕士,主要从事石油石化工程和贸易工作。E-mail:weifei@sinochem.com;马云龙,1989年生,男,汉族,山东临朐人,助理工程师,主要从事油气田地面工程配管、集输管道及长输管道的设计。E-mail:mayunlong@cpebj.com;饶丹骄,1989年生,女,汉族,四川自贡人,助理工程师,主要从事石油天然气工艺及配管设计工作。E-mail:raodanjiao@cpebj.com;季鹏,1990年生,男,汉族,江苏泰州人,助理工程师,硕士,主要从事液化天然气和油气田地面工程设计工作。E-mail:apeng_upc@163.com

Geometry Parameter Optimization of the New Flow Conditioner Wavy Pipe

ZHU Yiliang¹, WEI Fei², MA Yunlong¹, RAO Danjiao¹, JI Peng³

1. Beijing Branch, China Petroleum Engineering Co. Ltd., Haidian, Beijing 100086, China;
2. Sinochem Oil Co. Ltd., Xicheng, Beijing 100031, China;
3. China Huanqiu Contracting & Engineering Corporation, Chaoyang, Beijing 100012, China

Received:2014-10-09 Online:2016-10-01 Published:2016-10-01

摘要/Abstract

摘要： 对波纹管的气液两相流进行了数值模拟，分析了波纹管对分层流的流动调节作用，验证了数值模型的准确性，通过弯曲中心角、弯曲半径和管道内径比、弯管数目的敏感性分析，对波纹管的结构参数进行优化。结果表明，波纹管能够将分层流调节为非分层流，流动调节效果显著；弯曲中心角增大，流动调节作用增强，弯曲中心角的合理范围为90°~130°，取90°或120°便于加工建议采用；增加弯曲半径或者减小弯管内径，能够增加弯曲半径和管道内径比，增强流动调节作用，弯曲半径增加，波纹管尺寸增大，投资升高，建议采用减小弯管内径的方法；随着弯管数目的增加，波纹管的流动调节效果增强，应综合考虑安装空间、投资成本，适当选取弯管数目。

关键词: 强烈段塞流, 波纹管, 结构参数, 优化, 数值模拟

Abstract: This paper simulates the gas-liquid multi-phase flow in the wavy pipes. The effects of the wavy pipe on the laminar flow behavior and the accuracy of the numerical model are investigated. The effects of the bend angle, the ratio of the bend radius to pipe diameter and the number of bends on the flow behavior are analyzed. The geometry parameters of wavy pipes are optimized. The results show that the wavy pipe is effective in regulating the flow pattern and in mitigating severe slugging. The larger the bend angle, the more effective regulation of the flow pattern. The reasonable range of the bend angle is 90°~130° and when the bend angle is 90° or 120°, the wavy pipe is easier to process. Increasing the bend radius and reducing the internal diameter of the tube can increase the ratio of the bend radius to pipe diameter and enhance the regulation effect. With consideration of the investment, reducing pipe diameter is more suitable. With the increase of the number of bends, the wavy pipe regulates the flow pattern more effectively. The number of bends should be determined according to installation space and investment.

Key words: severe slugging, wavy pipes, geometry parameter, optimization, numerical analysis

中图分类号:

TE54

朱宜亮, 魏菲, 马云龙, 饶丹骄, 季鹏. 新型流动调节器波纹管结构参数优化[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(5): 173-178.

ZHU Yiliang, WEI Fei, MA Yunlong, RAO Danjiao, JI Peng. Geometry Parameter Optimization of the New Flow Conditioner Wavy Pipe[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(5): 173-178.

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新型流动调节器波纹管结构参数优化

Geometry Parameter Optimization of the New Flow Conditioner Wavy Pipe

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