油水两相流对于地面集输管网和长输管道工程的经济性及安全性研究具有重大意义。两相流动的研究多为针对气液体系,虽然对于液液体系的研究也取得了一定的进展,但截至目前,在流型转换和压降变化等问题上仍然没有达成共识,主要原因是液液体系中流体间具有更为接近的物理性质,流动特性更为复杂。而对于管道多相流动,油水流动特性一直是研究的重点和难点。本文在实验设计的基础上,讨论了水平管道中油水流型划分、局部速度、液滴掺混及压降变化等流动特性,以期对油水管流有更全面深入的认识。首先,建立了一套室内油水流动环道实验装置,完成了设计计算和图纸绘制等工作,着重对主测量管道进行了功能性设计,从而实现不同的测量功能;并设计了一套油水分离装置,通过实验结果验证,表明油水分离效果与油水混合流速和管流液滴分散程度有关;第二,进行了管道油水流动特性测量实验,利用高速摄像方法将流型划分为分层流、双连续流动和分散流,利用粒子图像测速仪(PIV)测量了中低混合流速下的速度特性,以及通过粒度仪(FBRM)的测量方式对高混合流速下的液滴分布进行初步分析;最后,进行了油水搅拌实验,利用相位平均2D-PIV方法测量了低分散相浓度下,纯油水体系和含界面活性物质油水体系的湍流特性及其影响因素。搅拌体系的测量为油水管流的研究提供参考和借鉴。