随着海洋油气开发在石油工业中越来越重要,适用于海洋特殊环境的气液分离器必须满足紧凑高效的特点,在这种背景下管式分离的概念引起研究人员的关注,利用T形管路进行相分离正体现了这种思想。本文利用气液两相通过T形管路的相分配不均现象,将多根T形管串联组成T形多分支管,形成一种简易的气液分离器。研究采用数值模拟和实验相结合的方法,对气液两相在T形多分支管内的流动特性及分离效果进行了深入研究。主要研究内容和结论如下:　　 本文首先建立T形多分支管的几何模型,利用CFD软件FLUENT,选择欧拉多相流模型和混合λ-ε湍流模型来模拟研究T形多分支管路结构参数及操作参数对气液两相分离的影响规律。　　 模拟结果发现:在T形多分支管内,经过多根分支管的分流作用和分支管间的沉降分离,气液两相能够实现有效的分离;在影响T形多分支管的结构参数中,分支管间距和分支管数目为主要影响因素,而分支管高度、分支管管径和管路倾角的影响相对较小;进出口的变径设置能够有效提高分离效果;入口混合流速的增大会导致分离效率显著下降;随着分流比的改变,分离效率呈现先增大后减小的趋势;T形多分支管更适用于含气率大于0.4的工况。　　 根据数值模拟结果优选出的结构参数,将T形多分支管加工成型,采用空气和水作为介质,对气液分离效果进行实验验证。实验研究发现:实验结果与模拟研究得到的规律基本一致;气液两相经过T形多分支管后基本实现了分离,在保证气相采出率的基础上,当气液比大于1时液相采出率整体上有所提高,改变分流控制可有效提高液相采出率。