气液两相段塞流广泛存在于石油与化工工业中,由于其流动的间歇性和相分布的复杂性,目前对其研究仍处于探索阶段,对其流动机理研究尚缺乏。为高效实现对段塞流流动机理及流动参数特性的科学计算分析,本文采用数值计算与室内试验相结合的研究方法,基于欧拉与VOF模型相结合的多相流模型,建立了水平-倾斜管路气水两相段塞流流动过程计算模型,系统对管路内气液两相段塞流的发生过程进行了研究,主要研究内容如下:通过多工况下水平-倾斜管路气水两相段塞流流动过程数值计算,系统地分析了气液两相混合速度、含气率和倾斜角度对气液两相段塞流形成机理的影响。得到了气液界面的扰动现象与混合速度、含气率和倾斜角度的相关关系,通过速度矢量图和压力分布相图对段塞流流场进行分析,总结了段塞流发生时气液相速度及压力分布特征。为验证水平-倾斜管内气液两相段塞流计算模型的可靠性,依托室内油气水三相试验平台,设计水平-倾斜管路多相流流动封闭式回路试验系统,基于数值分析结果,对段塞流液塞频率及长度进行试验研究,将室内试验结果与数值计算结果进行对比分析,验证并完善气液两相段塞流计算模型。在上述研究的基础上,基于数字信号理论,进行解析和数值计算,得到段塞流在不同条件、不同时期的功率谱密度函数特征,进一步利用段塞流功率谱密度演化特征,实现不同工况条件下段塞流流型的合理识别。研究成果有助于实现不同工况条件下段塞流流场的科学计算分析,补充并完善段塞流流型的识别方法,为考虑气液两相段塞流的管道工程设计提供科学参考。