油水混合物流变性研究

论文摘要

在充分调研总结了国内外相关领域研究成果的基础上,借用一定的流体力学理论和实验研究方法,较系统地研究了油水两相体系在管流条件下的流型变化特性和流变规律。研究了油水两相管流的流型变化特性、流型转化机理、油水体系的转相条件以及沿管道压力降的计算方法;借助自行设计建设的一套耐高温水平管式流变仪,进行了柴油、水两相体系的水平流动模拟实验;依据因次分析理论定义了无因次粘度准数等一组无因次量并用实验测得数据经处理将其进行了关联;定量研究了柴油、水混合物在水平管道内的转相条件。研究表明:油水流动时形成乳状液,到达一定含水率发生相反转,随着含水率的增加,由油包水乳状液转变为水包油乳状液,压降在转相点处或其附近取得最大值;管流条件下柴油、水混合物在含水58%左右发生转相,转相点处混合物粘度比单相油的粘度高一个数量级;转相前实验数据与现有模型的计算结果差距比较大,从无因次分析的角度建立了一个新的计算油水混合物粘度的公式;转相后油水混合物可按照均相流模型处理。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 第2章 油水混合物流变特性
• 2.1 油水体系流动特性概述
• 2.2 油水两相流的流型
• 2.2.1 水平管内油水流型的划分
• 2.2.2 流型转变的机理
• 2.3 水平管内油水空间分布
• 2.4 油水混合体系的转相
• 2.4.1 油水体系转相的相关机理
• 2.4.2 影响转相的参数
• 2.4.3 油水分散体系的稳定性
• 2.5 油水体系转相模型
• 第3章 油水流动沿程压降计算模型
• 3.1 均匀流模型
• 3.2 两相分离流模型
• 3.3 三相分离流模型
• 3.4 多相流模型
• 第4章 实验系统及实验方法
• 4.1 实验系统
• 4.1.1 实验系统简介
• 4.1.2 管式流变仪的原理
• 4.2 实验方法及步骤
• 4.2.1 单相流动实验
• 4.2.2 油水两相流动实验
• 第5章 实验结果的讨论与分析
• 5.1 现有模型与实验结果的比较
• 5.2 因次分析法建立油水粘度模型
• 5.3 实验结果的讨论
• 第6章 结论及建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果