1 前言

多相流动压降特性的研究可以为油气生产和输送等提供理论指导，是管流研究的重点。目前关于多相流动压降的研究大部分是常规管流中的等质量多相流动，即流体在研究域的进出口质量流量相等［1～3］。对于非常规管流即变质量多相流动的压降研究主要是关于普通管流如井筒中的流动［4，5］，而涉及管道中双同向旋流的变质量流动压降特性研究还很少。

一是加强政府监管。强化对工程建设全过程的质量安全监管，加强对关键工序和主要分部分项工程的验收环节的监督检查；加强对监理单位的履职情况的检查，充分发挥监理单位在质量控制中的作用；加强对工程质量检测管理，严抓建筑材料和实体结构的取样、送样检测等环节的真实性，严厉打击出具虚假报告等行为。

轴流式井下旋流油水分离器（VTPS）因结构紧凑、处理量大、分离性能稳定等优点具有良好的应用前景，可以大幅度降低开采中后期油井的开采成本［6～8］。而当其在井下应用之前，需要预估其压降从而为配套泵的选择等提供参数，为油井的开发提供更为科学的理论依据。而VTPS中的流动属于双同向旋流场中变质量流动，因此急需研究其中的压降特性［9］。关于旋流器中液液两相变质量流动压降的研究主要有两种方法：半理论半经验关系式和经验关系法。对于半理论半经验关系法，目前主要是基于Bernoulli方程并进行相应的简化［10，11］，然后通过试验得到相关参数的经验表达式来确定压降。经验关系法主要是通过假设压降与几个因素如入口流量、分流比等有关，然后通过试验得到它们的关系，采用这种方法是计算压降的主流方法，如王尊策、蒋明虎，Martin Thew等通过试验得到入口到底部出口的压降与分流比、入口流量的经验关系［12～15］。经验公式与具体的结构参数、物性参数等相关，不具通用性。当VTPS应用到井下时，估算入口到出油口的压降从而为配套泵的选择提供参数具有重要意义。鉴于此，本文对双同向旋流的变质量流动压降特性研究采用无量纲参数分析法［16］，即通过研究与压降相关的无量纲量以及彼此之间的关系，从而为VTPS的井下应用服务。

选用粘性较好的医用胶布(大部分医用胶布厚度约为0.25mm)先在每块汽封(轴封)块两端各贴一道胶布，离汽轴封块端部约20mm，所贴层数根据间隙标准确定。多层胶布叠贴时应呈阶梯型，自高向低的顺序应与转子旋转方向相同。盘动转子时应缓慢，一般盘一周即可，根据胶布接触情况判断汽封径向间隙。过多盘动转子容易造成胶布接触假象，影响对间隙判断的准确性。

2 试验研究

2.1 试验对象

VTPS结构如图1所示，其材料为有机玻璃，导流片的安装角度为40°，导流片的数目为3片。

  

图1 VTPS结构尺寸

2.2 试验系统

室内试验系统（图2）由VTPS、循环系统、控制系统和测量系统组成。循环系统由水罐、油罐、泵、φ50mm透明有机玻璃管（除VTPS其余部分管路直径）、VTPS、重力沉降分离罐组成；控制系统由控制台、阀组成；测量系统由电磁流量计、腰轮流量计、压力传感器等组成。

  

图2 试验系统结构示意

2.3 试验过程

试验时，通过控制台控制开启管道中的阀门和泵，使油水两相分别由油罐、水罐经过油泵和水泵输送至Y型接头混合进入VTPS中，经过导流片导流后，形成旋流场，分布在管壁附近的流体经过锥段上的除水孔进入套管中，由出水口流出，分布在管中心区域的流体继续向前运动进入重力沉降罐中进行沉降分离，并通过相应的泵压回水罐和油罐中，从而实现循环试验。在试验过程中，安装在导流片前、锥段前后、出水口处的压力传感器可测量各点的压力；超声波流量计测量从出水口流出的流量，腰轮流量计、电磁流量计分别计量进入VTPS的油水两相流量。

试验在常温下进行，所使用的油为白油，密度在试验条件下为 836 kg/m3，动力黏度 215 MPa·s，所使用的水为自来水。鉴于井下油水分离通常应用在高含水期即含水率高于85%，试验时控制含油率在15%以内，试验的流量为整个系统能达到的最大流量。

3 试验结果及讨论

3.1 参数定义

将“主曲线法”判定的最可几动力学模型函数式（10）带入非等温动力学方程式（4）并取自然对数可得式（11）：

 

式中 pI ——入口压力，Pa

3.2.3 压降随入口含油率的变化规律

pU ——出油口压力，Pa

分流比F是VTPS的一个重要操作参数，定义如下：

 

式中 QC——出水口流量，m3/h

式中 Eu——压力与惯性力之比

入口到上部出油口的压降ΔpIU：

当入口流量为4.97 m3/h时，入口含油率为15%时，图3显示了油水两相在双同向旋流场中变质量流动压降随分流比变化的规律。从图中可以看出，当分流比增大时，从入口到出油口的压降呈减小趋势，该压降等于直管段与锥段的压降之和；其中直管段的压降（锥段前与导流片前的压差）随着分流比变化不大，锥段（锥段前后的压差）随分流比的增大逐渐减小。这是由于当分流比增大时，主要是由流体从锥段开孔流出的流量增大造成的，而在直管段中的流量是基本不变的，故直管段的压降基本不变，而在锥段中从出油口流出的流体量减少，平均流速降低，沿程摩擦压降梯度和加速压降梯度等减小，故压降也降低。

结合恩格斯为《政治经济学批判》所作的书评以及马克思自己在《资本论》第一卷第二版跋中的说法，“我公开承认我是这位大思想家的门人，而在关于价值学说的那一章，我在这里那里用黑格尔特有的表现方法来显示一番”(马克思，1963：第二版的跋XXIII)。必须承认：马克思对于黑格尔辩证法的批判性改造，最直接的表现就是“政治经济学批判”的第一章“商品”。然而，从《政治经济学批判》的“商品”章到《资本论》的“商品”章，虽然在主题与内容上存在连续性，都是叙述从商品向货币再到资本的辩证过渡这一最为抽象的内容，但是二者之间却存在细微的本质的差别。

 

3.2.2 压降随入口流量变化规律

3.2 双同向旋流场中油水两相变质量流动试验结果分析

3.2.1 压降随分流比变化规律

选取2014年1月到2016年12月我院收治的胃癌骨转移患者60例作为研究对象，其中男性38例，女性22例，平均年龄为(56.2±11.8)岁。病例纳入标准：①均经胃镜或术后病理确诊；②骨转移经影像学(ECT、CT、MR)确诊；③诊治资料完整；④未行手术。

入口含油率α指流经入口的油相体积流量与总体积流量之比，即：

这时，阿飞和他即将迎娶进门的新婚妻子在老家等待着他的父亲和母亲的归来，他们坐在客厅里的长沙发上，客厅的电视里放的是一个综艺节目，声音放的很大。客厅里还坐着阿飞的姑妈、舅舅等以及那位“准新娘”的几位亲人，人虽多，但只能听见综艺节目里不知道在笑什么的现场观众重复的笑声。

  

图3 压降随分流比变化规律

式中 QIO——入口油相体积流量，m3/h

当入口含油率为2%时，油水两相在双同向旋流场中变质量流动的压降随入口流量、分流比的变化规律如图4所示。从图中可以看出，随着入口流量的增加，压降整体增加，且增加的幅度较大。从图还可以看出，压降随分流比变化较入口流量变化的幅度要小，主要原因在于入口工况没有变化，分流比变化时，压降变化主要是由锥段流向出油口流量变化造成的；而当入口流量增大时，不仅安装导流片的直管段中的压降增加，而且锥段的压降也增加；且直管段的长度远大于锥段，压降更大。故流量变化时压降变化的幅度要远大于分流比变化时带来的压降变化幅度，即在这种双同向旋流场中液液两相变质量流动压降变化随入口工况变化比分流比更大。

  

图4 不同入口流量下压降随不同分流比的变化规律

以西安市地下管线探测技术的运用为例，在地铁站点建设中，采用地质雷达探测地下管线，进行了地下管线异常曲线特征分析。首先使用了雷达技术进行差异性探测。针对非金属的管线，例如燃气管道和输水管道，首先通过顶部电磁技术得到了反射曲线，形成了拱形顶点位置，在拱形顶点的位置上，判断出管线的中心位置，对应中心的空间位置。对于城市中管块和管沟，通过电磁反射形成的曲线形态，将地下管线探测出应顶板中心位置。发现随着发射区域增大，发射波振幅，随着管线深度增加不断减少，分析不同介质电磁中出现差异变大的情况，发现管线的深度随着反射波振幅的增加而不断减小。

当入口流量为4.10 m3/h，油水两相在双同向旋流场中变质量流动的压降随入口含油率变化的规律如图5所示，可见，随着含油率的增加，压降随着含油率的增加而增加，这是由于随着含油率的增加，油相和水相之间相互摩擦压降增加。说明在研究旋流器的压降时，入口含油率对压降也有影响。在前人对于双反向旋流场中压降经验研究中，通常忽略含油率的影响［12～14］。为了考虑含油率的影响，拟采用的量纲分析法能考虑含油率的因素影响。

  

图5 压降随含油率的变化规律

4 试验数据回归

为了得到VTPS中双同向旋流场的液液两相变质量流动压降规律，本文通过量纲分析，得到无量纲参数关系，间接计算得到压降。决定VTPS入口到上部出油口压降ΔPIU的因素主要有：混合密度ρm，混合黏度μm，混合流速Vm，旋流器的主直径D，入口含油率α，分流比F。根据量纲分析的Buckingham原理，建立压降的数学模型［17］：

 

其中

式中 VSW，VSO—— 入口水相、油相的表观流速，m/s

ρW，ρO——水相、油相的密度，kg/m3

根据量纲分析理论，选取Vm，ρm和D为基本量纲，则可以组成如下的无量纲量：

 

QI——入口流量，m3/h

Rem——惯性力与黏性力之比根据Flores的研究［18］，对于两相环状流中，混合雷诺数中的混合黏度应取管内连续相的黏度，导流片型管道式油水分离器中的连续相为水相，因此：

再后来，当小牛孕育出Huracán Performante，一个更努力、更专注的兰博基尼变得形象更加生动起来。我仍然记得，2017年在富士赛道举办的一站兰博基尼Esperienza驾驶体验活动中，第一次体验Huracán Performante时收获的惊艳感觉：天啊，明明是定位最极端的兰博基尼公路超跑，实际上竟然如此好开—没错，就是好开！尽管我无法试探摸清其极限，但是在它的表演和帮助之下，最纯粹的感官刺激却表现得极度安稳而销魂，让人欲罢不能，让人情不自禁，管它多么深奥的轻量化和空气动力学设计呢，好快和好开才是王道……

 

从而得到相应的量纲关系为:

 

其中

4.1 固定导流片结构下的参数关系

对于图1的VTPS结构，图6和7显示了变化入口混合流速、混合密度等得到的Eu与Rem、F之间的关系。从图6可以看出，Eu与Rem之间近似满足幂指数关系，从图7可以看出，在不同的Rem下，Eu随入口Rem的变化较大；而在相同的Rem下，随入口F的变化较小，且基本上呈线性变化，因为F的取值在0～1之间，故F对Eu的影响较小。因此，本文的Eu与Rem、F之间的关系采用如下方法进行拟合，即先拟合出Eu与Rem之间的关系，最后加上Eu与F之间的线性关系进行修正。

  

图6 Eu与Rem之间的关系

  

图7 Eu与F之间的关系

通过上述研究方法，得到Eu与Rem，F之间的关系满足如下关系式，拟合的相关度高达0.98。

 

式中 a=690.93，b=7853.07，c=12.0，d=25.93。

4.2 变导流片结构下的参数关系

双同向旋流场是由导流片诱导的，为了研究在导流片结构变化时，上述无量纲参数之间的关系是否仍然满足，共加工了5种导流片结构，2叶片 30°、3 叶片 30°、4 叶片 30°、3 叶片 40°、3 叶片20°，并对每个导流片结构开展了相关试验。图8为其余导流片的试验情况，从图可以看出，在导流片结构发生变化时，Eu与Re的分布规律相似。经过研究发现，均遵循式（10）规律，表1为各导流片对应的参数值与相关度，可以看出，相关度在0.95以上。

 

表1 各导流片对应的参数

  

  

图8 不同导流片结构的无量纲参数之间的关系

通过二次回归得到各参数与导流片结构的关系如下：

 

所有的参数h均满足如下规律：

 

式中 n——导流片的数目

θ——导流片安装角，°

式（11）、（12）说明，角度越小，影响越大；导流片数目越多，影响越大，与试验结果的规律相似。在入口工况一致的前提下，由于导流片角度越小，流动转向越明显；导流片数目越多，流体与导流片摩擦越大，故与压降相关的Eu越大。图9是试验值和拟合值的对比，最大相对误差为16.0%，满足工程应用需求，说明方程式（10）可以用来预测VTPS的压降。

第二课堂学分管理系统需要实现学生端和教师端两个模块，学生端包括活动报名、活动预约查看、活动签到签退、学分申请查看、学分明细查看等功能。学生端功能图如图1所示。

1.2 研究方法 地高辛组：根据患者情况给予利尿、血管扩张剂，口服3周华法林(上海信谊药厂有限公司)，剂量2.5～5.0 mg，待患者转复心率后再服用1个月。口服小剂量地高辛(上海信谊药厂有限公司)，每次12.5 mg，每日1次，治疗3个月。观察组：基础治疗同地高辛组；口服琥珀酸美托洛尔缓释片(瑞典阿斯利康制药有限公司)，起始剂量每次23.75 mg，每日1次，一周后增加剂量至每次47.50 mg，每日1次。治疗期间若心率明显改善，则适时减少药物剂量。观察患者的疗效、不良反应、心室率、心室重构指标及胃饥饿素水平。

  

图9 拟合值和试验值的比较

基于上述研究，根据某井的处理量、油品性质等参数，设计了井下油水分离器，并对其压降进行了预测以指导井下电潜泵的选型，经过1年多的运转，井下分离器能够有效的将水分离，且出油口的富油流体能够被电潜泵举升至井口，证明了本文的研究能够指导实际应用［19，20］。

5 结语

VTPS中入口到出油口的压降属于双同向旋流场中液液两相变质量流动的压降问题，研究得到了其压降随入口流量、分流比、含油率等的变化规律。随着分流比的增加、入口流量的增大，入口到出油口压降减小；随含油率增大，入口到出油口压降增大；当导流片结构变化时，随导流片的数目增多、角度减小，压降增大。通过无量纲分析法，得到了Eu与除水孔的结构关系不大，除水孔主要影响入口到出水口的压降；Eu主要与Rem、F和导流片结构有关，当导流片结构一定时，Rem为主控参数，并得到了无量纲参数之间的关系式（式10）；本文采用了无量纲分析法研究双同向旋流场中的变质量流动，研究结果可以为VTPS在井下应用时的压降预测和泵的选择提供参考。

现代儿童美术教学，为我们提出了新的挑战，有关“教师在辅导中该不该示范”的话题，始终争论不休，不同的人有不同的看法，有的赞同，有的反对。我认为该示范的时候还是要示范，关键是示范一种方法，而不是不是让学生依葫芦画瓢，应授之以“渔”。

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