油气勘探开发及输送过程均会涉及单相流、油水两相流乃至油气水三相流。基于管道运输不断增长的技术需求,既需要明确油水在管道内的具体相分布及压力降的情况,也需要明确油水两相流的流动特性及机理,以科学地指导管道的设计及管理。这就需要不断发展实用且经济的新方法来提高油水两相流特征参数表征评价技术的多样化和高效化,进而丰富油水两相流动力学理论体系。本论文基于太赫兹光谱并结合计算机模拟技术开展了油水两相流流动特性的分析与研究,取得了以下研究成果:1、分析研究了油、空气和水的太赫兹光谱参数特性。由于三者在分子构成和极性上的差异,油、气、水在太赫兹波段的光谱响应差异明显,进而实现了油、气、水分布的太赫兹光谱识别;2、研究了水平圆管柴油-水两相流在太赫兹波段的响应特性,根据其体积流量-时域谱峰值曲线的转折点得到了层流和过渡流的临界雷诺数,证实了不同流型的两相流在太赫兹波段的吸收特性不同,分析了不同流型下两相流滑移程度的变化规律,建立了太赫兹光谱参数和滑移程度的关系;3、利用太赫兹光谱技术研究了微通道单相水和油水两相的流动过程,根据不同流速下流体光谱参数的变化规律,实现了流体流型的区分,确定了单相水流在微通道流动时从层流到过渡流的转变流速,监测了微通道油水两相流从液相注入到稳定的流动过程,为微通道内单相流和两相流流动特性的研究和分析提供了补充方法;4、设计了太赫兹波段类电磁诱导透明超材料,建立了超材料共振频率和乳状液含水率之间的数学模型,实现了高含水原油乳状液的精确预测;将“十”字型超材料应用于微通道油水两相流的分析,实现了“T”型微通道油水两相流流型的识别。