Рассматривается длинный однониточный трубопровод большого диаметра, проложенный по пересеченной местности. Он содержит горизонтальные и наклонные участки. При этом считается, что вертикальные участки в трубопроводе отсутствуют. Моделируемый трубопровод имеет постоянное круглое поперечное сечение и абсолютно жесткие теплопроводные шероховатые стенки фиксированной толщины.
Физико-механические и тепловые свойства материала трубы считаются заданными. Положение моделируемого трубопровода в пространстве со временем не изменяется. Физико-механические и тепловые свойства среды, окружающей трубопровод, считаются известными.
В соответствие с монографией, все множество термодинамических систем можно разделить на два класса - гомогенные и гетерогенные системы. Гомогенные системы - это такие системы, внутри которых свойства изменяются непрерывно при переходе от одной точки пространства к другой. Гетерогенными называют системы, состоящие из нескольких физически однородных (или гомогенных) тел, так, что внутри систем имеются разрывы в изменении их свойств. В частности, эти системы представляют собой совокупности различных агрегатных состояний одного и того же вещества.
Гомогенная часть гетерогенной системы, отделенная от других частей поверхностью раздела, на которой скачком изменяются какие-либо свойства (и соответствующие им параметры), называется фазой. Так для газожидкостной смеси жидкость представляет собой одну фазу, газ (пар) - другую. Кроме фазы существенное значение при исследовании равновесия термодинамических систем (как гетерогенных, так и гомогенных) имеет понятие компоненты. Это такая часть системы, содержание которой не зависит от содержания других частей.
При течениях в трубопроводах происходит взаимодействие потока с внешним телом - со стенкой трубопровода, а именно: силовое взаимодействие за счет трения и давления, а также тепловое взаимодействие за счет теплообмена со стенкой. Интенсивность данных процессов для двухфазных газожидкостных потоков зависит от структуры потока, в частности, от наличия жидкой или паровой пленки на стенке, распределения фаз по сечению трубопровода и внутренних процессов в потоке.
Структурой (формой или режимом) течения двухфазной смеси принято называть характерные распределения поверхностей раздела между жидкостью и газом. В общем случае образование той или иной структуры течения зависит: от расхода каждой из фаз и их физических свойств; от расположения трубы, по которой движется смесь; от способов ввода и вывода фаз смеси; от механизма их образования.