臨界與亞臨界的油嘴油／氣／水質(zhì)量流速試驗(yàn)與預(yù)測(cè).docx

1、臨界與亞臨界的油嘴油/氣/水質(zhì)量流速試驗(yàn)與預(yù)測(cè)編譯：王志彬石紅艷（西南石油大學(xué)研究生院）審校：劉廷元摘要：利用位于Porsgrunn的NorskHydro油氣R&D中心的多相流循環(huán)測(cè)得大段孔板型與籠型油嘴在臨界流與亞臨界流兩種條件下的氣液兩相嘴流數(shù)據(jù).這篇文章是對(duì)Schuller（2003）研究成果的拓寬與發(fā)展.（2003）的研究成果共用到1999測(cè)得的367個(gè)數(shù)據(jù)，本次試驗(yàn)一共測(cè)得509個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，下游分離器壓力和溫度分別維持在8bara利50X?.上游最大壓力為40bara,嘴前嘴后最大壓力比接近4.2003年Schuller給出的Hydro模型在預(yù)測(cè)臨界流與亞臨界流質(zhì)斌流速方面有

2、相當(dāng)好的準(zhǔn)確性，絕對(duì)平均誤差和標(biāo)準(zhǔn)差分別為6.2%、8.9%.與1986年提出的Perkins模型和1993年提出的Sachdeva模型相比，Perkins模型和Sachdeva模型的平均百分誤差均高于22%,標(biāo)準(zhǔn)差均高于25%.Hydro模型對(duì)臨界流與亞臨界流之間的過(guò)渡流珞測(cè)準(zhǔn)確性也較好。井族（多分支井的井流物同時(shí)流進(jìn)一個(gè)水下出油管）油和氣的生產(chǎn)經(jīng)常要求對(duì)每口井的產(chǎn)最進(jìn)行控制，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)嘴子的實(shí)際性能對(duì)優(yōu)化生產(chǎn)來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。最近兒年，用于油井配產(chǎn)相互作用的多相流模型和的控制系統(tǒng)得到發(fā)展。他們把井流物在油管上游條件下的測(cè)試數(shù)據(jù)、油嘴開(kāi)度、流動(dòng)特性作為輸入?yún)?shù)。北海的Troll油田和其它幾個(gè)

3、油田已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了油嘴的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)氣液兩相嘴流模型，他們利用的嘴流模型是基于1991年的Selmcr-Olscn和1995年提出的Hydro模型。油嘴的亞臨界流通常用油嘴的流動(dòng)能力系數(shù)G描述。通常在實(shí)驗(yàn)架上用水作為測(cè)試流體來(lái)測(cè)得的。為決定臨界流條件，使用了幾種方法：假設(shè)熱動(dòng)力平衡的均勻流模型：假設(shè)沒(méi)有氣體從油中閃蒸出去的均勻流模型（凍結(jié)流）（Henry&Fauske,1971）；用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式描述氣體從液體中的閃蒸帶來(lái)的動(dòng)能（Henry&Fauske,1971）。真實(shí)油藏流體多相流流過(guò)油嘴，與試驗(yàn)條件下單相嘴流相比，最大的差異在于以下幾個(gè)方面：油藏碳?xì)浠衔锪黧w

4、包括從輕質(zhì)碳?xì)浠衔锏街刭|(zhì)碳?xì)浠衔锏亩喾N組分；輕質(zhì)組分的閃蒸導(dǎo)致流體流過(guò)油嘴的過(guò)程中，與單相嘴流試驗(yàn)相比動(dòng)能變化的差異；由于上游幾何尺寸和流速的關(guān)系，在油嘴上游存在幾個(gè)不同的流型，會(huì)影響油嘴的流動(dòng)行為，如液塞、相間轉(zhuǎn)化（Selmer-Olsen1991;Selmer-Olsen&Lemonnier1995）。2003年，Schtlllcr的研究表明：Hydro模型能較好地預(yù)洵亞臨界流條件下真實(shí)碳水化合物（如：氣、油、水）的質(zhì)量流速，在石油和天然氣工業(yè)中精度比其它模型高，這可能是由于其它模型是基于以水或穩(wěn)定的空氣和惰性氣體作為測(cè)試流體介質(zhì)的測(cè)試數(shù)據(jù)而建立的。在Schuller的研究中，

5、最多相流循環(huán)測(cè)試環(huán)開(kāi)展了試驗(yàn)，共獲得單相、兩相、三相367個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在試驗(yàn)中測(cè)試了兩種不同的幾何類型的油嘴在不同開(kāi)度（2.0%、3.5%、5.0%）下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。油嘴下游維持在8bara,50C,上游溫度恒定、壓力以體積流速間接給出。上游的壓力由泵控制，最大壓力值為8barao流動(dòng)狀態(tài)主要為亞臨界流。為了把測(cè)試數(shù)據(jù)拓展到臨界流，在本文第二部分油嘴試驗(yàn)研究中（2002年開(kāi)展本試驗(yàn)），使用二級(jí)壓縮機(jī)（可以把氣體加壓到更高的情況）測(cè)試了142個(gè)新的單相、二相、三相流動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)。評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果概括如下：與其它氣液兩相嘴流模型相比，Hydro模型對(duì)質(zhì)量流速的預(yù)測(cè)能力是最好的；Hydro模型中用在本文中

6、評(píng)價(jià)的嘴流模型，質(zhì)量流速預(yù)測(cè)能力排序Perkins模型。到的算法可以用于臨界流和亞臨界流兩種流型。為:（1）Hydro模型；（2）Sachdeva模型；（3）參數(shù)說(shuō)明6C=AC/A2f收縮系數(shù)，無(wú)因次Cr=孔板尺寸的流動(dòng)系數(shù)，g/min/psip=Hi力，N/m2T=溫度,Kp=壓差，PlP3,N/m2下標(biāo)說(shuō)明G=氣體。二油T二收縮位置1=油嘴的上游3=油嘴的下游（在壓力恢復(fù)狀態(tài)下）國(guó)際單位與公制單位的換算系數(shù)無(wú)因次無(wú)因次流量系數(shù)，氣=嘴流系數(shù)，。二體積流魚(yú)，X=質(zhì)景分?jǐn)?shù)，無(wú)因次m=混合物=水均質(zhì)混合物2=油嘴喉道處（油嘴出口）BarX1.0*.E+05=Pa°F°F-32

7、)/I.8=rGalX3.785412E-03=?3PsiX6.894上述轉(zhuǎn)換系數(shù)都是弟確的。E+00=kPa參考文獻(xiàn)G.E.>andLang，1.Robertson.D.S.>Morgan,I.W.P.,FlashingFlowThroughWellheadChokes:Anexperimentalstudy*Rhirdintl.ConferenceonMultiphaseElow>BHRA>TheHague(1987).2. DriskclLL.,Control-ValveSelectionandSizing.TheInstrumentSocietyofAmeric

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13、dissertation*I'lnst.Nntl.PolytechniquedeGrenoble(INPG),Grenoble.France(1991).15. Wilson,A.et.al.»Creating,ImplementingandVerifyinganEngineeringTool,paperpresentedatthe1991GasProcessorsAssoc.AnnualConvention.SanAntonio*Texas,March.16. OverA,S.»NEW*SANewProcessSimulator.NPF,NorwegianPetr

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15、entedatthe1983Inti.ConferenceonthePhysicalModellingofMultiphaseFlow,Coventry,England,19-21Aprml.20. Hewitt>G.andHall-Taylor>N.S.,AnnularTwo-PhaseFlow,PergamonPress,Oxford.England(1970).(來(lái)源：SPEProduction&Operations,2006)多相流動(dòng)環(huán)（MPFL）的主要部件和布置如圖1所示。該系統(tǒng)是油、氣、水三相循環(huán)測(cè)試環(huán)，該系統(tǒng)能夠把油、氣、水合成具備真實(shí)油藏流體性質(zhì)的井流物。為

16、確保完全隔氧的環(huán)境，所有的流體都經(jīng)脫氧裝置脫氧，表1給出了設(shè)備的主要測(cè)試技術(shù)說(shuō)明。三相分離器安裝在室內(nèi)，各相流體流過(guò)分離器下游的泉并計(jì)鳳，以達(dá)到試驗(yàn)所要求的流速。一旦流速達(dá)到要求，可以用上游壓力泵進(jìn)一步增加流體的壓力。在循環(huán)系統(tǒng)中安裝了兩個(gè)殼裝式熱交換器（一個(gè)用于冷卻氣體，另一個(gè)用于冷卻或加熱液體）以控制溫度。試驗(yàn)裝置和測(cè)試設(shè)備都被隔熱處理，電熱控制系統(tǒng)用于確保椎個(gè)流動(dòng)過(guò)程中溫度均勻一致。、1U40m圖2油嘴測(cè)試段各相流體的流速用油嘴下游的氣體循環(huán)泵和液泵控制。各相流體在T型連接點(diǎn)混合，并進(jìn)入3-in（內(nèi)徑77.9nun）管道，然后流進(jìn)位于下游45m處的多相泵（Bornemann,型號(hào)：MW.

17、7T.3zk-50）.此處的多相泵在本試驗(yàn)中的作用是將上游的壓力增加到期望值，最后混合流體進(jìn)入油嘴測(cè)試段。'在本試驗(yàn)系統(tǒng)中用到了大最的設(shè)備，僅有兒個(gè)主要部件直接用于獲取數(shù)據(jù)。圖1列出了各個(gè)設(shè)備的位置。本系統(tǒng)使用的設(shè)備有過(guò)程設(shè)備和精密儀齦4過(guò)程設(shè)備用于確保試驗(yàn)過(guò)程的連續(xù)性，如壓力、溫度和流速。圖1列出了各個(gè)設(shè)備的位置。精密儀器用于監(jiān)測(cè)所需的參數(shù)是否達(dá)到期望值，如壓力降和流動(dòng)條件。各個(gè)設(shè)備見(jiàn)圖2。2003年，Scalier等在研究過(guò)程中所使用的兒何油嘴（一個(gè)孔板閥和一個(gè)有兩個(gè)相反孔的簡(jiǎn)化籠式油嘴）再次被用于測(cè)試，他們的設(shè)計(jì)和安裝參考位置相同，測(cè)試時(shí)兩種兒何油嘴調(diào)整到不同的過(guò)流面積。因?yàn)榛\式

18、油嘴有兩個(gè)孔，這兩個(gè)孔的大小被調(diào)整到與相應(yīng)孔板油嘴相同過(guò)流面積的尺寸。兩個(gè)孔定位在相同的水平面?？装逍陀妥旌突\式油嘴代表管道中的兩種不同的障礙物類型。對(duì)于孔板型油嘴，流體剛流過(guò)嘴子出口時(shí)的壓力最低。對(duì)于籠式油嘴，在嘴子內(nèi)部某個(gè)位置壓力最低。對(duì)籠式油嘴，流體在汕嘴內(nèi)形成的徑向流在內(nèi)部造成噴射，這樣近似增加了流動(dòng)障礙。在籠式油嘴內(nèi)部，素亂障礙的內(nèi)部消耗造成壓力損失，然而對(duì)于孔板型油嘴，孔板產(chǎn)生壓力損失后，素亂流動(dòng)分離。具體的油嘴的兒何尺寸見(jiàn)2003年Schulle的研究報(bào)告。測(cè)試的兩種尺寸分別為Hmm和18mm,代表油嘴孔過(guò)流面積的2%和5%.測(cè)試過(guò)程首先包括水、氣、油的單相測(cè)試，接著氣、水，氣、

19、油的二相，最后是油、氣、水的三相流動(dòng)測(cè)試。試驗(yàn)流體是北海Njord油由的原油、挪威Kaarstoe站點(diǎn)的天然氣、加入鹽的水經(jīng)合成后的流體lOBara,50*C下油、氣組分如表2所示。所有組分均比戊烷和C6卜重，碳?xì)浠衔镆后w系統(tǒng)是相X寸較輕的原油（43°API）,天然氣體系中甲烷含危高于80%。在測(cè)試期間，分離器維持在8bara>50C狀態(tài)。獨(dú)立測(cè)試變量是分離器條件下的各相體積流速、壓力降、溫度。油嘴壓力在每次測(cè)試中都不同，但是下游壓力維持在一定值，并接近于分離器壓力。各相體積流速測(cè)試點(diǎn)處的油、氣、水的密度是知道的。在每次測(cè)試期間質(zhì)量流速維持恒定不變，但是因?yàn)榛旌衔飶挠妥焐嫌蔚?/p>

20、分離器之間，壓力變化使液相中的氣量:分離出來(lái)，液相發(fā)生閃蒸，氣體質(zhì)最分?jǐn)?shù)隨之發(fā)生變化。當(dāng)氣、油之比和含水危與分離器條件下一致時(shí)，油、氣、水達(dá)到平衡狀態(tài)。由于油嘴上游壓力商于分離器壓力，這樣油嘴入口處的*油比和含水量與分離器條件下不一致。由于泵在較大的壓差下運(yùn)行，造成壓縮效應(yīng)，引起泵的入口溫度與分離器的溫度不-致。上游的參數(shù)值可用熱力物性程序NEWS計(jì)算，該程序是基于熱動(dòng)力平衡，利用SRK狀態(tài)方程得出來(lái)的。在本試驗(yàn)中，區(qū)分臨界流是本試驗(yàn)非常重要的一部分。在本試驗(yàn)中，通過(guò)油嘴下游的快速開(kāi)關(guān)和人工操作閥對(duì)臨界流與亞臨界流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖3所示。VL-i-i»圖3臨界流監(jiān)測(cè)段快速開(kāi)關(guān)和人工操作

21、閥布置一旦流速達(dá)到要求，人工閥就可以用于節(jié)流油嘴下游的流動(dòng)。這會(huì)造成壓力升高。然而快速反應(yīng)壓力單元操作和記錄的頻率為100HZ,快速開(kāi)關(guān)閥會(huì)造成下游壓力降低，閥基本上在1秒鐘就達(dá)到全開(kāi)的位置。如果同時(shí)監(jiān)測(cè)到閥的上游和下游壓力都在減少，如圖4所示，這就意味著流態(tài)達(dá)到亞臨界流，因?yàn)樵趤喤R界流狀態(tài)，壓力蒸動(dòng)能傳到上游。相反，如果沒(méi)有監(jiān)測(cè)到油嘴E游壓力降低的信號(hào)，如圖5沛示，那么流動(dòng)就處于臨界流，因?yàn)樵趤喤R界流狀態(tài)，壓力波動(dòng)不能傳到上游。使轉(zhuǎn)化的壓力信號(hào)比噪聲.產(chǎn)生的波動(dòng)信號(hào)還強(qiáng)就顯得尤其重要。因此，如果干擾產(chǎn)生的波動(dòng)比快速開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的脈沖壓力還強(qiáng)，在試駛中通過(guò)對(duì)人工閥做相應(yīng)的調(diào)糧以下游產(chǎn)生適宜的壓力轉(zhuǎn)

22、化信號(hào)。在試驗(yàn)過(guò)程中三個(gè)不同的試驗(yàn)操作員對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，試驗(yàn)后對(duì)每個(gè)人的評(píng)估作出比較,'如果作出的評(píng)估不能得到調(diào)和，該試驗(yàn)點(diǎn)就視為無(wú)效。時(shí)3<S)圖3亞臨界流條件下壓力波動(dòng)信號(hào)時(shí)間(S)圖4臨界流條件下壓力波動(dòng)信號(hào)試驗(yàn)中將壓力的突然降低產(chǎn)生的擾動(dòng)用于區(qū)分臨界流和亞臨界流，這主要由于以下兩方面的曉因：一是在臨界流處存在-流速與壓力擾動(dòng)傳播的信號(hào)速度相等(在單相流速中意味聲速)的剖面，阻止擾動(dòng)在相反的方向傳播；二是快速開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥突然打開(kāi)造成下游壓力信號(hào)大大降低，亞臨界流可能變?yōu)榕R界流。3. 試驗(yàn)結(jié)果在本試驗(yàn)中，單相、兩相、三相流體的共142個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)被測(cè)試，試驗(yàn)過(guò)程中

23、氣液比在0.5到50之間變化，含水率在10%到90%之間變化，多相泵提供的壓力在16到60bara之間變化，產(chǎn)生的嘴前最后壓力比在1.5到4.5之間變化。單相水用于獲得兩種不同幾何特性、兩種不同開(kāi)度下油嘴的節(jié)流系數(shù)C“表3給出了1999年和2002年測(cè)試兩種不同幾何特性、三種不同開(kāi)度油嘴的C、值。這些值是根據(jù)方程1得出的。表3-不同油嘴類型及不同尺寸下的CvffiChokeSizeOrificeCageComment11mm3.553.50199914mm5.175.86199918mnV8.88873199918mm8768.55200211mm3.503.512Q023600p.10：2V

24、0.86FypwAp'Q：體積流兼；P：密度；Fy:節(jié)流系數(shù)；Ap：壓差。下標(biāo)刀和W分別表示多相混合物和水；下標(biāo)1和3分別表示入口和出口位置。對(duì)于亞臨界流，代=1。如果公式1應(yīng)用于單相水流，那么P=P.。臨界流的監(jiān)測(cè)通過(guò)目視分析壓力擾動(dòng)是如何在相反的方向傳播得到的。如前面的分析那樣(如圖4和圖5所示)。llnun孔板對(duì)應(yīng)的部分測(cè)試結(jié)果在表4被給出。但本文章提出的模型在與其它模型做分析比較時(shí)，測(cè)得的142個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)都用到。表4臨界流和亞臨界流條件下llnun孔板油嘴測(cè)試結(jié)果測(cè)點(diǎn)序列號(hào)pl/p3GLR(-)含水率(%)觀察到的流態(tài)C2-G0WOR-11-1621.850.87.2亞臨界C

25、2G0W-0R-11-1632.339.211.2臨界C2G0W-0R-11-1651.749.790.2亞臨界C2-G0WOR-U-1662.150.291.7亞臨界C2-G0W-0R11-1672.349.189.9臨界C2-G0W-0R11-1682.550.589.6亞臨界C2G0W-0R-11-1691.58.989.9臨界C2-G0W-0R11-170臨界C2-GOW-OR-11-1712.09.69.7臨界C2-G0WOR11-1722.010.09.5臨界C2G0W-0R-11-1731.611.710.0亞臨界/臨界C2-G0W-0R11-1741.810.

26、088.9亞臨界C2G0W-0R-11-1752.49.288.8臨界C2-G0WOR-11-1761.74.790.0臨界C2-GOW-OR-11-17亞臨界/臨界C2-G0W-0R-11-1782.14.410.1臨界C2GOW-OR-11-1792.25.010.3臨界C2G0W-0R-11-1801.55.510.6-亞臨界C2-G0W-0R-11-18臨界C2GOW-OR-11-1822.24.989.4臨界C2-G0W-0R-11-1832.25.390.0臨界C2-G0W0R-11-1902.11.090.3臨界11-mm-直徑孔板油嘴

27、測(cè)試結(jié)果測(cè)點(diǎn)序列號(hào)pl(bare)T1CC)Xg(-)Xo(-)Xw(-)P1-P3(bare)M(kg/s)C2W0R-11-25115.8943.90.00000.00001.00005.982.1C2W-0R-11-25223.5447.90.00000.00001.000013.083.13C2W0R-11-25327.3953.90.00000.00001.000016.583.58C2-W-0R-11-25431.3958.90.00000.00001.000020.234.00C2-W-0R-11-25535.3266.90.00000.00001.000023.714.41C2

28、GOWOR-11-16223.8577.90.2960.64030.063710.430.67C2G0W0R-11-16328.4893.90.24320.6510.105816.120.96C2-G0W-0R-11-16419.8669.90.26010.05760.68248.450.65C2-G0W-0R-11-16524.3469.90.25170.04890.699412.970.84C2-G0W0R-11-16630.6279.90.24190.06260.695517.571.07C2G0W0R-11-16737.1392戈0.24610.06040.693522.011.27C

29、2G0W-0R-11-6815.4853.90.07230.81510.11264.950.95C2GOW0R-U-16925.3866.90.0730.81410.112911.521.52C2GOW-OR-11-17032.1270.90.0710、8178/0.111215.781.79C2-G0W-0R-11-17137.7987.90.07380.80970.116519.072.02'C2G0W-0R-11-17215.6150.90.07780.08130.84095.881.05C2-G0W0R-11-17323.0348.90.06280.08340.853810.1

30、21.59C2-G0W-0R-1117431.0970.90.06010.07460.865318.222.29C2GOW0R-11-17518.8150.90.03860.8330.12847.431.36C2G0W-0R-11-17626.2857.90.04040.83780.121812.731.84C2G0W-0R-11-17732.0164.90.03480.84090.124216.62.29C2GOW0R-11-17838.4973.90.03850.83430.127221.012.54C2G0W0R-11-17917.2456.90.03920.0810.87985.971

31、.43C2-G0W-OR-11-18O27.6256.90.03440.07680.888714.462.32C2-G0W0R-11-18134.7259.90.03220.08150.886218.742.78C2-G0W-0R-11-18239.3763.90.0340.07690.889121.113.06C2-G0W0R-11-18322.0852.90.00730.07640.916311.662.65模型2003年，Schuller在研究過(guò)程中所用到的模型，除了兩相乘積模型，本研究中也再次評(píng)價(jià)了下面這些模型:Hydro模型，Sachdeva模型(1986),Perkins模型(19

32、93),以及2003年SchUIler利用自己所提出的新滑脫關(guān)系式而建立的新的完善模型。注意，Hydro模型可以看作幾個(gè)模型，如Hydro長(zhǎng)模型和Hydro短模型。當(dāng)前，在石油行業(yè)廣泛應(yīng)用Hydro模型和Perkins模型，用其控制多相流體流過(guò)油嘴。不同嘴流質(zhì)量流速模型的預(yù)測(cè)能力利用實(shí)測(cè)值評(píng)價(jià)。各個(gè)嘴流模型質(zhì)量流速預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的比較圖已做出。所提出的嘴流模型能夠判斷流態(tài)是臨界流還是亞臨界流，別的模型如2003年Schuller提到的兩相乘積模型沒(méi)有這種功能。與Sachdeva和Perkins模型相比，該模型最大的-個(gè)特點(diǎn)就是在油嘴的喉部和下游處使用了控制單元體。流體在進(jìn)入控制體之前可能會(huì)改變

33、方向，但是在控制體內(nèi)部不會(huì)。與僅使用流量系數(shù)的方法相比，是從機(jī)理上對(duì)不可逆損失過(guò)程的描述。如果確實(shí)需要，可以使用流晨系數(shù)或校正因子42007,Vol.3,No.4對(duì)其微調(diào)。控制體積的方法也是也是對(duì)有熱量損失和質(zhì)量交換的復(fù)雜流動(dòng)過(guò)程的一種簡(jiǎn)便描述方法。該方法假設(shè)沒(méi)有滯止壓力損失，假設(shè)混合物的嬉值從入口到流喉（流動(dòng)面積最小的邊界位置）不變，這樣使該模型的下游控制體積具有入口的條件。壁面的摩擦?xí)?dǎo)致直流管段的出口節(jié)流（Fann。節(jié)流）改變滯止壓力。對(duì)于快速壓縮、沒(méi)有滯止壓力損失的情況是合理的，如在孔板型、籠式油嘴或短噴嘴中。但是對(duì)于較長(zhǎng)收縮部分，這樣的假設(shè)就不合理。如果與壁面接觸的時(shí)間較長(zhǎng)，與壁面發(fā)

34、生的熱交換就會(huì)影響到滯止燃。Hydro模型在2003年Schuller的研究成果中已經(jīng)被詳細(xì)描述過(guò)，在SPE中也能較容易找到Sachdeva模型和Perkins模型的資料，在此就不再對(duì)它們做介紹。4. 結(jié)果分析1999年主要針對(duì)亞臨界流做了試驗(yàn)（Schuller,2003）,測(cè)試了367個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。加上本次的142個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)（2002）,就大大拓寬了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的范圍。后者的數(shù)據(jù)點(diǎn)絕大部分都在臨界流條件下得到的。用所有的509個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)Hydro模型、Sachdeva模型、Perkins模型做了評(píng)價(jià)。這里主要介紹Hydro模型。Hydro模型是基于1999年的試驗(yàn)（Schuller,2003）

35、結(jié)果，Hydro短模型用于孔板閥油嘴，Hydro長(zhǎng)模型用于籠式兒何關(guān)系的油嘴。用水做試驗(yàn)流體介質(zhì)測(cè)得在模型中用到的不同兒何特性對(duì)成的G和壓縮因子Go這些值對(duì)具體的幾何特性油嘴來(lái)說(shuō)為定值，與流過(guò)油嘴的流體種類無(wú)關(guān)。對(duì)于孔板（即Hydro短模型）油嘴G取為0.62,Hydro長(zhǎng)模型C。取為0.42。從圖6中可以看出該模型在預(yù)測(cè)臨界流與亞臨界流之間過(guò)渡流方面是較準(zhǔn)確的。Subcritical/CriticalFlowTransitionTransitionlocifromHydrochokemodel（Schiillcretal.2003）Exporlmontaldatapoints100'

36、F-尸.-f_一70'-50(E<E<Eicl30TransitionLocus.WC=90%1ranoiiionLocusWG«1U%CntM：wlob爭(zhēng)但rvt»on.1。WCTransitionLocus.WC=90%1ranoiiionLocusWG«1U%CntM：wlob爭(zhēng)但rvt»on.1。WC20070.5030201070.503020110CfttiCA!obcrveftOH.90%WCSubc<Kiza»ebservM*cn.10%WCbuOcnticaioborvartton,如咬.WG1234

37、£UpstreamPressure/DownstreamPressure()圖7紿出了Hydro模型的桂能，2002年的數(shù)據(jù)點(diǎn)大大拓寬了參數(shù)范圍.(s豆)碧MOHss皇paopedHydroModel(Schulleretal.2003)241514I 312II10987OExperimentalMassFlowRate<kg/s)F»g.7Predictedve.menemflowmt«v/itn”、Hydromodeld.平均誤差為+0.9%,絕對(duì)平均誤差為6.2%；標(biāo)準(zhǔn)差為8.9%。與其它模型相比，顯著地提高了準(zhǔn)確性。5. 討論顯然，Hydro模型在

38、預(yù)測(cè)油嘴的質(zhì)段流速的準(zhǔn)確性最好，將數(shù)據(jù)拓寬到臨界流條件，但并沒(méi)有對(duì)質(zhì)量流速的預(yù)測(cè)能力有任何負(fù)面的影響，準(zhǔn)確性同樣很好。預(yù)測(cè)值與測(cè)量:值相當(dāng)接近，如圖7所示。Sachdeva模型，Perkins模型的預(yù)測(cè)能力分別如圖8和圖9所示，其準(zhǔn)確性與1999年的試驗(yàn)(Schuller,2003)結(jié)果一樣，數(shù)據(jù)點(diǎn)很分散，兩模型的預(yù)測(cè)能力都比Hydro模型差得多。利用氣/凝析井(Guo箸在2002所做的研究、的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)Sachdeva模型也做了評(píng)價(jià)，該模型評(píng)估質(zhì)量流速的程度高保4060%。(s>asmoh翁箜pew-sdaflowrolwwIt<><>DataPtiaso1xxNowcxtondoUdutoHydro模型在實(shí)際應(yīng)用中可能是最好的模型。6.1臨界流與亞臨界流之間的過(guò)渡流Hydro模型在預(yù)測(cè)過(guò)渡流方面似乎比較合理。當(dāng)上游和F游邊界條件與臨界流、亞臨界流的數(shù)學(xué)方程的定義式蛆合時(shí)，得不到任何合理解。利用計(jì)算機(jī)程序算法