摘要：在深海油气与“可燃冰”开发中，水合物浆液体系中的颗粒沉积与聚集体堵塞是流动保障的核心难题。基于CFD-DEM方法应用Fluent-EDEM软件耦合，针对水基体系水合物浆液的流动聚集与沉积过程开展数值模拟，研究不同浆液流速及体积分数的水合物颗粒流动聚集与沉积过程，比较并分析了有无颗粒条件下管道内压力变化情况。模拟结果表明，0.5 m/s时颗粒在管道内壁会形成静止沉积层，且轴向与径向聚集显著；当流速增大到1.5 m/s时，随着剪切力增强，聚集体会破碎，水合物颗粒以单颗粒或小聚集体均匀分散；当水合物体积分数从5%增至15%时，颗粒聚集程度会加剧，压降呈非线性递增，弯管中段会因沉积层发育形成压降峰值。基于模拟结果，提出弯管结构对水合物沉积的影响机理，即在低流速情况下，流体与颗粒之间相互耦合，在流场突变处的水合物聚集体发生破碎后，部分将附着在管壁沉积层上，形成黏附、破碎与再沉积的耦合堵塞机制。

关键字：多相流;水合物;聚集;CFD-DEM;沉积物

ISSN号：0438-1157

卷、期、页：卷76期11：5554-5573

发表日期：2025-11-15

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：EI（工程索引）,CSCD（中国科技引文期刊）（核心）,北大中文核心期刊

发表期刊名称：化工学报

通讯作者：刘光硕,郭恩岐,史潇航,刘浩田

第一作者：史博会,吴海浩,李晓平,宋尚飞,宫敬

论文类型：期刊论文

论文概要：史博会,刘光硕,郭恩岐,史潇航,刘浩田,吴海浩,李晓平,宋尚飞,宫敬，基于CFD-DEM的水基体系水合物流动聚集与沉积过程模拟研究，化工学报，2025，卷76期11：5554-5573

论文题目：基于CFD-DEM的水基体系水合物流动聚集与沉积过程模拟研究