垂直管流实验

认知认识实习总结报告一实习的目的及意义实习的目的：认知认识实习是教学计划的主要部分，它是培养学生的实践等解决实际问题的第二课堂，他是专业知识培养的摇篮，也是对工业生产流水线的直接认识与认知。

让我们更好的了解专业只是及其应用，并且增加我们的社会实践能力。

实习的意义：认知认识实习是我们理科生必修的一门课程，通过认知认识实习，我们要对化学药剂的使用、合成、保存等和减排环保这方面有深刻认识，并且进一步了解本专业的学习实践环节。

通过接触实际生产原理及生产过程，一方面，达到对所学专业的性质、内容及其在工程技术领域的地位有一定的认识，让我们深入化学，热爱化学。

另一方面，巩固加深所学化学理论知识，使其更加扎实，更加善于用理论知识来接解决实际问题。

二实习地点凯迪西北橡胶有限公司陕西渭河煤化工集团有限责任公司（渭化集团）三指导老师胡老师四实习过程及心得为期一周的认知认识实习结束了，经过此次实习，我们收获颇多。

通过对学校实验室及各种化学实验室、凯迪西北橡胶有限公司、陕西渭河煤化工集团有限责任公司（渭化集团）的参观，同时在老师和工厂师傅们的讲解下，我们对化学专业有了初步的认识，同时理论知识与实践结合，我们加深了对化学专业的理解和认识。

实习动员大会:在这次实习动员大会上，指导老师强调了实习的时间安排及纪律，并且观看了一些相关化学仪器的使用的视频。

此次动员大会很大程度的提高了我们对实习的积极性。

参观实验室及展厅：在指导老师的带领下我们参观了学校的化学实验室及个别老师的专用实验室，我们见到了如，CZGL-11型垂直管流实验装置、CEA-F05 离心泵、NGD-01型凝固点测定仪OP-A(YW)精密数字气压温度计、电炉、液体饱和蒸气压试验装置等设备。

还参观了本校的展厅，在老师的讲解说明下，我们了解了一些罕见化学仪器的结构、作用及从哪来的。

参观凯迪西北橡胶有限公司：首先我下面来介绍一下这个凯迪西北橡胶有限公司吧，凯迪西北橡胶有限公司是原西北橡胶总厂及其下属的西北凯迪公司资产重组而成立的国有独资公司，隶属于陕西延长石油（集团）公司，是西北地区综合实力最强、规模最大的橡胶工业企业，是中国橡胶工业协会副理事长单位，全国橡胶制品分会理事长单位。

垂直管流实验实验报告实验报告一、实验目的本实验旨在通过进行垂直管流实验，探究液体在垂直管道中的流动特性，深入了解液体在管道中的流动规律。

二、实验仪器和材料1.垂直管流装置：包括垂直管、流量计、水泵等。

2.温度计：用于测量液体的温度。

3.尺子和卡尺：用于测量实验装置的尺寸。

三、实验原理垂直管流实验主要是通过将液体从顶部注入垂直管道中，通过重力和压力推动液体向下流动，以观察和研究液体在管道中的流动情况。

在实验进行过程中，可以通过测量液体的流量、速度和压力等参数来研究液体在管道中的运动规律。

四、实验步骤1.准备工作：检查实验装置和仪器，确保其完好无损，然后根据实验要求调整流量控制阀和压力控制阀的开度。

2.测量液体的物理性质：首先需要测量液体的密度和粘度等物理性质，并记录下来。

3.实验装置准备：按照实验要求，调整垂直管的高度和直径，并将流量计、水泵等连接好。

4.实验操作：将液体注入垂直管道的顶部，并打开水泵，让液体顺势流入管道中。

5.数据记录：记录实验过程中相关的参数，如液体的流量、速度和压力等。

6.实验结束：关闭水泵，停止液体的注入，并将实验装置和仪器进行清洗。

五、实验结果与分析在实验过程中，测得了液体的流量、速度和压力等参数，并按照实验要求进行了记录。

根据实验数据，可以进行相关的计算和分析，以得出液体在垂直管道中流动时的特性和规律。

六、实验误差分析在实际实验中，可能会存在一些误差，如人为操作误差、仪器误差等，这些误差可能会对实验结果造成一定的影响。

为了提高实验结果的准确性，可以进行多次实验并取平均值，同时要注意实验中的操作规范和仪器的使用方法。

七、实验结论通过进行垂直管流实验，我们可以得出液体在垂直管道中流动时的特性和规律。

实验结果与理论分析相符，证明了液体在管道中流动遵循一定的规律，为进一步研究液体流动提供了实验依据。

八、实验心得通过本次实验，我深入了解了液体在管道中的流动规律，掌握了实验操作的技巧，并学会了如何记录和分析实验数据。

中国石油大学采油工程实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：垂直管流实验20161. 实验目的(每空1分，共16分)(1) 流动型态，简称流型，是指流动过程中油、气的分布状态，其与油气体积比、流速、油气的界面性质有关。

按其流动结构把混合物的流动分为泡状流、段塞流、环流、雾流等四种流型。

(2) 根据多相管流压力梯度就可计算出沿程的压力分布，但由于沿程压力梯度不是常数。

因此，通常采用迭代进行计算多相管流的压力分布，迭代途径有两种：按深度增量迭代和按压力增量迭代。

(3) 利用油层本身的能量就能将油举升到地面的方式称为自喷。

自喷井的四个基本流动过程是：油层中的渗流、井筒中的多相管流、在地面管线中水平或倾斜管流、嘴流。

气举是利用地面注入高压气体将井内原油举升到地面的人工举升方式。

2. 实验内容(每题4分，共28分)(1) 泡状流：在井筒中从低于饱和压力的深度起，溶解气开始从油中分离出来，这时由于气量少，压力高，气体都以小气泡分散在液相中，气泡直径相对于油管直径要小很多。

特点:气体是分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物的密度，对摩擦阻力的影响不大；滑脱效应比较严重。

(2) 段塞流：当混合物继续向上流动时，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，在井筒内将形成一段油一段气的结构。

气体呈分散相，液体呈连续相；一段气一段液交替出现；气体膨胀能得到较好的利用；滑脱损失变小，摩擦损失变大。

(3) 滑脱：在井筒气-液两相管流中，由于气体和液体间的密度差而产生气体超越液体流动的现象称为滑脱。

(4) 滑脱损失：因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失(5) 滑脱速度：一般情况下，在两相流动中气相实际速度（气相体积流量除以气相在过流断面上所占的面积）与液相实际速度是不相等的，两者的差值称为滑脱速度。

(6) 气相存容比：计算管段中气相体积与管段容积之比值。

(7) 液相存容比：计算管段中液相体积与管道容积之比值。

垂直管内两相流流型的实验研究作者：韩悦李梦杰来源：《当代化工》2016年第08期摘要：为正确预测气井井筒气液两相流动规律，在多相流实验平台上开展了不同管径（28、60 mm）和不同压力（0.10、0.50 MPa）下空气/水两相流流型实验，利用高速摄像机再现了泡状流、段塞流、搅动流和环状流的流型结构和过渡现象，绘制了实验流型图，对比了管径、压力对流型过渡的影响以及分析了环状流形成与液滴夹带的关系，在气液两相流实验的基础上，以环状流形成过程为例，从流型的物理现象着手，对环状流形成的机理进行了定义和数学建模，从而建立了产液气井两相流流型转变组合机理模型。

将该组合机理模型和不同管径、不同压力下的实验结果进行对比，发现新模型均能正确预测各流型间的转变条件，具有一定的通用性。

关键词：两相流；流型；物理现象；实验；预测中图分类号：TQ 000 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1697-04Abstract： In order to correctly predict the flowing law of gas liquid two-phase flow in gas wells， the flow pattern and liquid membrane separation experiments of gas/water two-phase flow were carried out on the experimental platform of multi-phase flow in different pipe diameters（28，60 mm） under different pressures（0.10， 0.50 MPa），the flow pattern and transition phenomena of bubble flow， slug flow， stirring flow and annular flow were reproduced by high speed camera，the flow pattern map of the experiment was plotted， and the influence of tube diameter and pressure on the flow pattern transition was contrasted， and the relationship between annular flow formation and droplet entrainment was analyzed； On the basis of the experiment of gas liquid two phase flow， taking the annular flow formation process as an example， from the physical phenomenon of the flow pattern， the annular flow formation mechanism was defined and the mathematical model was established， therefore the comprehensive mechanism model of the two-phase flow pattern transition in liquid gas wells was established. Compared with the experimental results of different diameters and pressures，it’s found that the new model can correctly predict the changing conditions of different flow patterns and has a certain generality.Key words： two phase flow； flow pattern； physical phenomenon； experiment； prediction目前，国内外许多气田都已进入生产中后期，绝大部分气井都存在不同程度的产液现象，由产液带来的井底回压增加、井筒气液滑脱加剧、气井难以稳产的问题日益突出[1-3]。

实验报告项目名称：流体流动阻力测定实验学院：专业年级：学号：姓名：指导老师：实验组员：一、实验目的1、学习管路阻力损失h f和直管摩擦系数的测定方法。

2、掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数Re之间的关系及其变化规律。

3、学习压差测量、流量测量的方法。

了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。

4、掌握对数坐标系的使用方法。

二、实验原理流体在管道内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，会产生摩擦阻力。

这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。

流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （4-1）式中： -f h 直管阻力，J/kg ；-d 直管管径，m ；-∆p 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 直管管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3；-λ摩擦系数。

滞流时，λ=Re 64；湍流时，λ与Re 的关系受管壁相对粗糙度dε⋅的影响，即λ= )(Re,df ε。

当相对粗糙度一定时，λ仅与Re 有关，即λ=(Re)f ，由实验可求得。

由式（4—1），得 λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （4-2） 雷诺数 Re =μρ⋅⋅u d （4-3）式中-μ流体的黏度，Pa*s和流体在管内的流速u，查出流体的物理性质，即可分别计测量直管两端的压力差p算出对应的λ和Re。

三、实验装置1、本实验共有两套装置，实验装置用图4-2所示的实验装置流程图。

每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm，管长L=1.6m的不锈钢管；被测粗糙直管段为管内径d=10mm，管长L=1.6m的不锈钢管2、流量测量：在图1-2中由大小两个转子流量计测量。

3、直管段压强降的测量：差压变送器或倒置U形管直接测取压差值。

图4-2 流体流动阻力测定实验装置流程图⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器四、实验步骤1、检查储水槽内的水位是否符合要求，检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。

《垂直管流实验》实验报告垂直管流实验实验报告引言：垂直管流实验是流体力学实验中的一种常见实验方法，通过在垂直管道中流动的液体或气体的观测和测量，来研究其流动特性和流体力学性质。

本实验旨在通过实际操作和数据分析，深入理解垂直管流的现象及其背后的物理原理。

实验设备与方法：实验中使用的主要设备包括垂直管道、流量计、压力计等。

首先，我们将垂直管道固定在实验台上，并连接好流量计和压力计。

然后，将待测流体通过流量计注入管道，并通过调节阀门来控制流量。

在实验过程中，我们将记录流量计示数和压力计示数，并根据实验要求调整流量和压力。

实验结果与分析：在实验中，我们记录了不同流量下的压力计示数，并根据流量计示数计算了实际流量。

通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 压力与流量的关系：实验结果显示，当流量增加时，压力计示数也随之增加。

这是因为流体在管道中流动时，摩擦力会导致管道内的压力损失，而较大的流量会增加摩擦力，从而导致更大的压力损失。

2. 流速与压力的关系：通过计算实际流量和管道截面积，我们可以得到流体的平均流速。

实验结果表明，流速与压力之间存在一定的关系。

当流速较小时，流体的粘性会导致较小的压力损失；而当流速较大时，流体的惯性会增加，从而导致较大的压力损失。

3. 流体的稳定性：在实验过程中，我们观察到流体在管道中的流动是稳定的，没有出现明显的湍流现象。

这是因为垂直管道中的流动属于层流流动，流体分层有序地沿着管道流动，而不会出现湍流的混乱现象。

结论：通过本次垂直管流实验，我们深入了解了垂直管流的现象和流体力学性质。

实验结果表明，流量、压力和流速之间存在一定的关系，而垂直管道中的流动属于稳定的层流流动。

这些研究结果对于工程领域中的管道设计和流体输送有着重要的指导意义。

同时，本实验也存在一些不足之处。

例如，由于实验条件的限制，我们未能观察到湍流流动的现象，而湍流流动在实际工程中也具有重要的应用价值。

因此，未来的研究可以进一步拓展实验条件，以便更全面地研究垂直管流的特性。

两相垂直管流实验气举井及绝大多数自喷井的油管中流动的都是油—气或油—气—水三相混合物。

对采油来说，油、气、水混合物在油管中的流动规律——多相垂直管流理论是研究自喷井、气举井生产规律的基本理论。

在许多情况下，油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失。

它不仅关系到油井能否自喷，而且决定着用自喷和气举方法可能获得的最大产量。

为了掌握油井生产规律及合理地控制和调节油井工作方式，必须熟悉气—液混合物在油管中的流动规律。

在油气田开发过程中，为了充分利用天然资源和取得好的经济效果，或者要进行油气田动态分析，拟订油气田的增产及提高油气田采收率，高速度、高水平地开发油气就必须深入细致地研究地层—油管—油嘴生产衔接与协调，研究多相流在井筒中的流态变化。

使生产井的工作制度同地层变化了的情况协调起来，只有通过各个生产井的各种变化并把它们综合起来进行分析，才能为整个油气田动态分析提供准确的资料和依据，并对各个注采井提出有效的工艺措施，不断完善开发方案，改善油气田开发效果。

该实验就是研究气、液两相在垂直井筒中的流态变化及观察模拟井筒气体膨胀能参与举升液体的现象，抓住观察到的现象综合分析，并对所作的气量与液量的关系曲线作出解释。

一、实验原理在多相垂直管流中，沿井筒自下而上随着压力不断降低，气体则不断从液体中分离出来，以及压力降低气相体积流量逐渐变大。

随着液气流沿井筒上升，压力逐渐降低气体随之膨胀，不断释放出气体弹性膨胀能量，该能量要参与举升液体，膨胀能的大小与气量多少、压力变化范围有关。

该实验是研究液气两相在模拟垂直井筒中的流动变化。

也是利用气体膨胀能量来举升液体的实验，它依靠两种作用：一种是气体作用于液体上，垂直地顶推液体上升；另一种是靠气体与液体之间的摩擦作用，气体携带液体上升。

其能量来源除压能外，气体膨胀能是个很重要的方面。

因在管径不变的油管中，举升一定的油量，则单位管长上所消耗的总压头，是随着气量的不同而变化的，而只有在某一气量下，举升一定气量的液体所必须消耗的压头最小。

实验1 流体流动阻力测定1. 启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。

2. 作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。

3. 流量为零时，U 形管两支管液位水平吗？为什么？答：水平，当u=0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方程：21212211,,Z Z p p g p Z g P Z ==+=+时当ρρ4. 怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。

关闭出口阀后，打开U 形管顶部的阀门，利用空气压强使U 形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。

5. 为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。

6. 你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？ 答：测流量用转子流量计、测压强用U 形管压差计，差压变送器。

转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。

U 形管压差计结构简单，使用方便、经济。

差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测大流量下的压强差。

7. 读转子流量计时应注意什么？为什么？答：读时，眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。

如果仰视或俯视，则刻度不准，流量就全有误差。

8. 假设将本实验中的工作介质水换为理想流体，各测压点的压强有何变化？为什么？答：压强相等，理想流体u=0，磨擦阻力F=0，没有能量消耗，当然不存在压强差。

,2222222111g u g p Z g u g P Z ++=++ρρ ∵d 1=d 2 ∴u 1=u 2 又∵z 1=z 2（水平管） ∴P 1=P 29. 本实验用水为工作介质做出的λ－Re 曲线，对其它流体能否使用？为什么？ 答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d 、u 、ρ、变化。