在油水两相分散流中,由于油水混合物会出现乳化、反相以及因粘性能量耗散导致温升等一系列复杂的过程,以至于油水两相分散流的相分布以及流动特性有别于其他的流型。为了更深入的探索油水两相流的流动机理,本文在内径为25.4mm的水平控温实验环道上对油水两相分散流的相分布特征及其流动特性进行了研究。通过改变油品物性、含油率、流量以及温度等参数,探索了油水两相分散流流动过程中,液滴粒径及其分布、管路压降梯度、油水混合物表观粘度以及分散体系的动力学不稳定性和热力学不稳定性的变化规律,从微观结构上揭示了油水两相流的流动本质。　　 研究结果表明,油水两相分散流中液滴的Sauter平均直径随着混合流速的增加而逐渐减小,随着温度的升高而逐渐增大,但是随着含油率的增加,液滴Sauter平均直径基本保持不变。通过对不同工况条件下的液滴粒径进行概率统计分析,发现油水两相分散流的液滴粒径均服从Log-Normal概率统计分布规律。　　 油水混合物表观粘度与不同的油品物性之间有较大关系,低粘油品的油水混合物表观粘度随着混合流速的增加基本保持不变,而高粘油品的油水混合物表观粘度则随着混合流速的增加而呈线性减小的趋势。随着温度的升高,油水混合物表观粘度都逐渐减小;但是随着含油率的升高,油水混合物表观粘度先逐渐增加,达到一最大值后急剧减小。并且通过本实验中的数据拟合出油水混合物表观粘度的经验关系式。　　 在油水两相分散流从启动到充分发展阶段的动力学不稳定过程中,油相和水相在管路中因管壁的剪切作用,使油水两相在管路中的相间相互作用增强,导致油水两相体系中的一相分散到另一相中,从而形成分散相液滴。而油水两相流在流动过程中由于油水混合物的粘性而存在粘性能量耗散,导致系统温度的升高。从能量守恒的角度,研究了油水两相流系统中不同能量之间的转换规律。