基于管内相分隔的径向压差在多相流测量的应用

在管内相分隔技术产生的径向压差应用在单相流测量的基础上,以油水两相流为例,系统地研究了基于管内相分隔产生的径向压差在多相流测量的理论机理,并进行了实验验证。理论分析表明,在管内相分隔状态下,旋流器下游某截面壁面和管中心的径向压差与油水两相流的总质量流量和体积含油率呈一定函数关系,当测量出旋流器下游某截面壁面和管中心的径向压差后,若油水两相流的总质量流量和体积含油率中的任一参数已知,就可以求出另一参数。实验结果显示,在旋流器下游0.075m和0.115m的截面上,体积含油率的实验值与理论值的相对误差均在±8.02%以内,此时油水两相流总质量流量的实验值与理论值的相对误差均在±1.44%以内。

管内相分隔双压差在多相流双参数测量中的应用

应用管内相分隔技术可以产生沿管道横截面的径向压差和沿管壁变化的轴向压差,研究表明,径向压差与两相流的总流量和相含率呈一定函数关系,若轴向压差与两相流的总流量和相含率也呈一定的函数关系,那么就可以通过双压差(轴向压差和径向压差)的联立实现多相流双参数的测量。以油水两相流为例,系统研究了基于管内相分隔产生的轴向压差在多相流测量的理论机理,并结合径向压差进行了实验验证。结果表明,在管内相分隔状态下,旋流器下游某两截面之间的轴向压差与油水两相流的总流量和体积含油率呈一定的函数关系,两者的实验值和理论值之间的相对误差分别在±1.05%和±9.84%以内;通过双压差的联立,可以求出某一状态下两相流的总流量和相含率,两者的实验值和理论值之间的相对误差分别在±1.13%和±6.89%以内,验证了基于管内相分隔双压差在多相流双参数测量应用的可行性。

应用强制环状流的湿气双参数测量方法

针对湿气中液相含量测量困难以及湿气流型对测量精度影响较大的问题,首先设计了一种由旋流器和文丘里管喷嘴组成的湿气双参数测量装置。该装置利用旋流器将湿气调整成强制环状流,引入了用强制环状流状态下文丘里管喷嘴节流压差与离心压差之比表示的无量纲数M,分别确定了湿气虚高和液气质量流量比与M和气相弗劳德数Fr g之间的关系,进而建立了湿气双参数测量模型。通过数值模拟对测量装置内的流场特性进行了分析,并搭建室内实验平台对建立的湿气测量模型进行了验证。实验结果表明:在气相弗劳德数为0.7~1.5以及Lockhart-Martinelli数为0~0.2的范围内,湿气气相流量测量误差在±3%以内,液相测量误差在±10%以内。该测量方法将为工业生产中湿气的实时测量提供一种新的思路,具有一定的工程意义。