管道内多相流动

流态图是一种有用的工具，它可以帮助我们对一组特定的输入数据进行概括分析。然而，每个流态图都不足以对其他数据有效，不同的流态图被用来定性的描述不同工况下的流体分布。在垂直或中等偏斜的管道中，气液混合物最常见的流态是气泡流、段塞流、水雾流、搅动流和环状流。在水平管道中，除了在垂直管道中观察到的许多流态外，还可能存在分层或波状分层流。两相流流态通常以曲线或图型的形式表示，在每个轴上都有相速度或它们的函数。早期的流体图是以其作者的名字命名的，例如Griffith-Wallis, Duns-Ros和Taitel-Dukler。下图给出了气体/液体混合物垂直和水平流动的流态图示例。

气泡流（Bubble flow）

气相在液相中以可变尺寸分布，可变形气泡以之字形运动向上移动。管壁总是与液相接触。

段塞流（Slug Flow）

大多数气体是以大的子弹状气泡的形式存在，其直径几乎达到管道直径。这些被称为泰勒气泡的气泡均匀地向上移动，并被连接在管道上的连续液体段塞隔开，这些液体中含有小气泡。气泡的速度大于液体的速度。

搅动流（Churn Flow）

如果从连续的液相转变为连续的气相，那么在连续的泰勒气泡之间的段塞流中液体的连续性会被段塞流中高浓度的气体反复破坏。这种液体的振荡流动是典型的搅动流。这种流动状态可能不会出现在小直径管道中。

环形雾流（Annular -Mist Flow）

在环空流动过程中，液相在管壁上以气体为中心流动，形成环状膜。其中一些液体以液滴的形式夹带在气核中（雾流）。

下面的视频演示了在各种水和空气流量以及各种管道倾斜角度下在管道中常见的水-空气流动状态。