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由于石油天然气工业需求推动,湿气的在线不分离计量技术已经引起越来越多的天然气生产者、研究者和流量计生产厂商的关注。本文致力于利用计算流体力学(CFD)实现湿气在线不分离测量,主要完成了以下工作:(1)本文对高压湿气流量测量仿真实验方法开展了研究,探索了欧拉模型进行湿气仿真的可行性。针对标准文丘里高压湿气工况,开展欧拉模型下湍流模型的研究,得出了RSM湍流模型较为适用的结论。利用RSM湍流模型,欧拉多相流模型进行仿真计算,并将得到的结果与DPM模型、NEL实流实验的实验数据进行比较。欧拉模型的最大误差为3.75%,均方根误差为2.08%,误差较小,较DPM模型略优,由此而得出了可以利用欧拉模型进行高压湿气仿真的结论。(2)基于口径为DN50,β=0.55、β=0.4及口径为DN32,β=0.4三种结构的长喉颈文丘里管,针对3MPa压力下、气相流量范围为10000Nm3/d-160000Nm3/d,GVF>91%的中石油西南油气田现场的工况,利用多相流欧拉模型和DPM模型分别进行了仿真计算。将口径为DN50,β=0.55、β=0.4两种结构的欧拉和DPM仿真预测模型分别应用于井口现场实现两相流量的在线预测,并比较两种多相流模型的优劣。对于气相的实时测量,两种结构下,欧拉模型均方根误差在4%左右,DPM模型为5%左右,修正后欧拉模型均方根误差仍小于DPM模型。对于液相测量,DN50-β=0.4的结构下,DPM模型略优;DN50-β=0.55的结构,欧拉-袁模型较好。经过比较及权衡,得出在湿气工况下欧拉模型较DPM模型准确的结论。(3)针对压力为10-14MPa,气相流量为20000-370000Nm3/d, GVF>35%的塔里木气田的高压高含液工况,基于口径为DN50,β=0.55、β=0.4这两种结构的长喉颈文丘里管,采用多相流欧拉模型建立了气液流量计量预测模型。其中,DN50-β=0.55结构下的仿真介质为天然气和凝析油,DN50-β=0.4结构下的仿真介质为天然气、凝析油、水。气相预测模型在大气相点下模型的拟合精度较高,误差在0.01%-0.4%之间,而在小气相点下稍差,除了14MPa下,口径为DN50、β=0.55均方根误差在3%-4%左右外,其余结构、压力下拟合的均方根误差在1%-2%左右。液相模型的满度均方根误差小于2%,误差较小。