随着海洋天然气水合物开发技术的日益成熟以及天然气能源的广泛使用,相较于传统的天然气管道输送,天然气以水合物浆液的形式进行输送会成为一种更高效的方式。因此有必要对天然气水合物浆液流动特性进行深入研究,以保障水合物浆液管输过程的安全,同时为天然气水合物浆液管输的实际应用、海底水合物的开采以及未来水合物应用提供理论支持。为了使研究结果更符合实际,本文通过天然气水合物相平衡实验与FBRM仪器模拟水合物浆液流动的环路实验提供的相平衡压力和颗粒大小作为基础数据,进行对水平管道与竖直弯管系统的两种FLUENT数值模拟,分析影响天然气水合物浆液管道平稳输送的因素,模拟情况如下:1)根据实验所得天然气水合物相平衡条件,结合Rabinowitsch-Mooney拟合公式与欧拉-欧拉模型结合模拟研究初始流速、体积分数对宏观流态状态的影响以及水合物产生分解的临界距离,模拟结果表明:天然气水合物浆液在模拟条件下呈固化床流动,为了防止沉积速率增长以及固化床层增高,应使水合物体积分数在低于临界值的条件下尽量提高流速。2)根据离散元素法中的欧拉模型对带有水平管与倾管的竖直弯管系统进行数值模拟,天然气水合物颗粒粒径通过FBRM实验获得,并将模拟结果与实验结果进行比较,证明了模型的可行性。以水合物浆液发生非均相转化时的体积分数7%作为易发生管道堵塞的临界体积分数,分析了竖直弯管系统内水合物颗粒体积分数的变化,以及流速与管径对体积分数变化的影响,为了防止相同管道系统内水合物发生堵塞情况,应选择小管径,大流量管道。