第一章油氣流動中的流體力學(xué)基礎(chǔ)第二章油氣管道中的層流流動特性第三章油氣管道中的湍流流動特性第四章油氣管道中的多相流特性第五章油氣管道中的非牛頓流體特性第六章油氣流動中的復(fù)雜工況分析01第一章油氣流動中的流體力學(xué)基礎(chǔ)第1頁油氣流動的工程背景與挑戰(zhàn)典型油氣管道系統(tǒng)特性工程實踐中的流體力學(xué)問題流體力學(xué)特性分析的重要性管道直徑、輸送距離及流體成分管道設(shè)計、輸送效率及環(huán)境影響理論模型與實驗數(shù)據(jù)結(jié)合的必要性第2頁流體力學(xué)核心參數(shù)與單位制工程應(yīng)用中的參數(shù)選擇不同工況下參數(shù)的測量方法本章小結(jié)流體力學(xué)核心參數(shù)是油氣流動分析的基礎(chǔ)，需統(tǒng)一單位制進(jìn)行計算壓力梯度計算理想流體與實際流體的壓力梯度公式剪切應(yīng)力分析管道內(nèi)流體速度分布及剪切應(yīng)力計算湍流模型湍流強(qiáng)度及渦黏性系數(shù)的測量毛管力計算潤濕性對毛管力的影響及計算公式第3頁相互作用力與邊界層理論毛管力計算潤濕性對毛管力的影響及計算公式邊界層理論邊界層厚度及速度分布的計算第4頁多相流模型與實驗驗證實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的多相流模型不同工況下多相流模型的測量方法本章小結(jié)多相流模型是油氣流動分析的重要工具，實驗驗證是多相流模型準(zhǔn)確性的關(guān)鍵氣泡大小分布Rayleigh-Rice分布函數(shù)的應(yīng)用多相流壓降計算WellsHandbook和API14E標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用02第二章油氣管道中的層流流動特性第5頁層流流動的典型工況層流流動的工程應(yīng)用低溫輸油和生物工程中的應(yīng)用層流流動的挑戰(zhàn)低溫、高壓環(huán)境下的層流流動問題本章小結(jié)層流流動是油氣管道流動的一種重要狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要層流流動的實驗場景透明管道和激光多普勒測速儀的應(yīng)用第6頁層流壓降計算與經(jīng)濟(jì)性分析優(yōu)化輸送方案變頻泵調(diào)節(jié)流量和加熱輸送的應(yīng)用層流流動的挑戰(zhàn)低溫、高壓環(huán)境下的層流流動問題本章小結(jié)層流壓降計算是油氣管道設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)濟(jì)性分析有助于優(yōu)化輸送方案工程案例某中東原油管道的層流壓降和經(jīng)濟(jì)性分析第7頁層流邊界效應(yīng)與實驗驗證工程應(yīng)用中的邊界效應(yīng)不同工況下邊界效應(yīng)的測量方法層流邊界效應(yīng)的挑戰(zhàn)低溫、高壓環(huán)境下的層流邊界效應(yīng)問題本章小結(jié)層流邊界效應(yīng)是油氣管道流動的重要現(xiàn)象，實驗驗證是邊界效應(yīng)分析的關(guān)鍵實驗驗證方法LDV技術(shù)和激光干涉儀的應(yīng)用第8頁層流流動的工程應(yīng)用低溫輸油低溫環(huán)境下層流流動的挑戰(zhàn)與解決方案生物工程應(yīng)用層流流動在生物工程中的應(yīng)用案例工程案例某低溫輸油管道的層流流動分析優(yōu)化輸送方案變頻泵調(diào)節(jié)流量和加熱輸送的應(yīng)用層流流動的挑戰(zhàn)低溫、高壓環(huán)境下的層流流動問題本章小結(jié)層流流動的工程應(yīng)用廣泛，包括低溫輸油、生物工程等03第三章油氣管道中的湍流流動特性第9頁湍流流動的工程判據(jù)湍流流動的挑戰(zhàn)高溫、高壓環(huán)境下的湍流流動問題本章小結(jié)湍流流動是油氣管道流動的一種重要狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要工程案例某中東天然氣管道的湍流流動分析湍流流動的實驗場景高速攝像機(jī)和熱線風(fēng)速儀的應(yīng)用湍流流動的工程應(yīng)用高溫、高壓環(huán)境下的湍流流動問題第10頁湍流壓降計算與能耗分析優(yōu)化輸送方案多級壓縮和變頻泵調(diào)節(jié)流量的應(yīng)用湍流流動的挑戰(zhàn)高溫、高壓環(huán)境下的湍流流動問題本章小結(jié)湍流壓降計算是油氣管道設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，能耗分析有助于優(yōu)化輸送方案工程案例某中東天然氣管道的湍流壓降和能耗分析第11頁湍流邊界層特性與實驗驗證邊界層厚度湍流邊界層厚度的定義和計算速度分布湍流速度分布的分析和計算實驗驗證方法LDV技術(shù)和激光干涉儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的邊界效應(yīng)不同工況下邊界效應(yīng)的測量方法湍流邊界效應(yīng)的挑戰(zhàn)高溫、高壓環(huán)境下的湍流邊界效應(yīng)問題本章小結(jié)湍流邊界層是油氣管道流動的重要現(xiàn)象，實驗驗證是邊界效應(yīng)分析的關(guān)鍵第12頁湍流流動的工程應(yīng)用高溫輸油高溫環(huán)境下湍流流動的挑戰(zhàn)與解決方案燃燒工程應(yīng)用湍流流動在燃燒工程中的應(yīng)用案例工程案例某高溫輸油管道的湍流流動分析優(yōu)化輸送方案多級壓縮和變頻泵調(diào)節(jié)流量的應(yīng)用湍流流動的挑戰(zhàn)高溫、高壓環(huán)境下的湍流流動問題本章小結(jié)湍流流動的工程應(yīng)用廣泛，包括高溫輸油、燃燒工程等04第四章油氣管道中的多相流特性第13頁多相流的工程分類氣泡大小分布多相流壓降計算實驗驗證方法Rayleigh-Rice分布函數(shù)的應(yīng)用WellsHandbook和API14E標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用第14頁雙相流壓降計算與模型實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的雙相流模型不同工況下雙相流模型的測量方法本章小結(jié)雙相流壓降計算是油氣管道設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，模型選擇有助于優(yōu)化輸送方案氣泡大小分布Rayleigh-Rice分布函數(shù)的應(yīng)用多相流壓降計算WellsHandbook和API14E標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用第15頁三相流特性與實驗驗證實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的三相流模型不同工況下三相流模型的測量方法本章小結(jié)三相流是油氣管道流動的一種重要狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要氣泡大小分布Rayleigh-Rice分布函數(shù)的應(yīng)用多相流壓降計算WellsHandbook和API14E標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用05第五章油氣管道中的非牛頓流體特性第16頁非牛頓流體與工程分類實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的非牛頓流模型不同工況下非牛頓流模型的測量方法本章小結(jié)非牛頓流體是油氣管道流動的一種重要狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要氣泡大小分布Rayleigh-Rice分布函數(shù)的應(yīng)用多相流壓降計算WellsHandbook和API14E標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用第17頁非牛頓流體壓降計算與模型工程應(yīng)用中的非牛頓流模型不同工況下非牛頓流模型的測量方法本章小結(jié)非牛頓流體壓降計算是油氣管道設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，模型選擇有助于優(yōu)化輸送方案Lockhart-Martinelli參數(shù)Lockhart-Martinelli參數(shù)的計算及應(yīng)用氣泡大小分布Rayleigh-Rice分布函數(shù)的應(yīng)用多相流壓降計算WellsHandbook和API14E標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用06第六章油氣流動中的復(fù)雜工況分析第18頁復(fù)雜工況的工程分類流固耦合振動流固耦合振動的定義和計算化學(xué)反應(yīng)影響化學(xué)反應(yīng)對油氣流動的影響及計算第19頁溫度波動與流變特性溫度波動影響溫度波動對油氣流動的影響及計算熱應(yīng)力計算熱應(yīng)力的定義和計算熱邊界層溫度梯度對邊界層的影響及計算實驗驗證方法LDV技術(shù)和激光干涉儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的溫度波動不同工況下溫度波動的測量方法本章小結(jié)溫度波動是油氣管道流動的一種重要狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要第20頁流固耦合與振動分析流固耦合振動流固耦合振動的定義和計算振動控制技術(shù)振動控制技術(shù)的定義和應(yīng)用振動傳遞路徑振動傳遞路徑的定義和計算實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的流固耦合不同工況下流固耦合的測量方法本章小結(jié)流固耦合振動是油氣管道流動的一種狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要第21頁化學(xué)反應(yīng)與電磁效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)影響化學(xué)反應(yīng)對油氣流動的影響及計算電磁效應(yīng)電磁場對油氣流動的影響及測量實驗驗證方法PIV技術(shù)和振動測試儀的應(yīng)用工程應(yīng)用中的化學(xué)反應(yīng)不同工況下化學(xué)反應(yīng)的測量方法本章小結(jié)化學(xué)反應(yīng)與電磁效應(yīng)是油氣管道流動的一種狀態(tài)，其特性分析對于輸送效率和安全至關(guān)重要第22頁工程案例與總結(jié)全流程分析全流程分析的案例介紹和結(jié)果優(yōu)化輸送方案優(yōu)化輸送方案的建議和效果未來展望未來研究方向和展望本章小結(jié)工程案例是油氣管道流動的一種狀