U型科里奥利质量流量计温度影响特性分析

温度对用于液氢等低温流体流量测量的科里奥利质量流量计的影响不可忽略。基于卡氏第二定理,从能量角度出发建立了考虑温度影响的U型科里奥利质量流量计数学模型,并搭建了U型科里奥利质量流量计实验平台,通过实验数据对比验证了模型。在此基础上,考虑测量管固体物性参数对温度的依变,探究了温度对科里奥利质量流量计测量的影响规律,提出了一种包含弹性模量、泊松比和线膨胀系数的低温修正方法。经液氮数值仿真结果和液氦科里奥利质量流量计实验结果对比,发现对弹性模量、泊松比和线膨胀系数三者进行综合修正比恒定温度补偿系数修正的相对误差更小。成果有助于深入理解低温科氏流量计的测量特性。

移动式微小口径液体流量计现场在线校准装置研究

本文通过分析微小口径液体流量计在线校准时可能出现的问题,提出了两种解决方案,同时设计了一种用于现场在线校准微小口径液体流量计的校准装置并给出校准方法,对校准结果进行了不确定度评定。希望本研究可以为从事相关工作的计量检定人员提供参考借鉴。

基于科氏质量流量计的微米级煤尘和岩尘颗粒分类方法

【目的】岩尘的粒径比煤尘的小得多,更容易被吸入到肺中,危害较大。为了解决煤尘和岩尘混合颗粒的分类问题,提出一种微米级煤尘和岩尘混合颗粒的测量方法。【方法】首先采用环形静电传感器进行前端流体流量的测定,根据科氏质量流量计的测量原理,研究测量管两侧的时间差和流体的质量流量的关系;其次采用ANSYS有限元软件进行双向流固耦合,验证对煤尘和岩尘混合颗粒进行分类的可行性;最后对测量管进行静力学分析以及数值模拟分析,实现科氏质量流量计对微米级煤尘和岩尘混合颗粒的分类判别。【结果】在科氏质量流量计的同一个测量管道入口处,颗粒的流入速度与测量时间差正相关;谐振式U型管的激振频率应为二阶振型对应的固有频率113.11 Hz;当煤尘和岩尘颗粒混合粒径不同时,静力学参数和时间差随着煤尘的体积分数的增大而减小,并且全岩尘和全煤尘的时间差明显与混合颗粒的不同;当煤尘和岩尘混合颗粒粒径相同时,时间差随着煤尘的体积流量增大而增大,关系曲线的陡度也随着增大。当煤尘体积分数<50%时,煤尘和岩尘的混合颗粒的粒径越大时间差越大;当煤尘体积分数≥50%时,煤尘和岩尘的混合颗粒的粒径越大时间差越小。【结论】煤尘颗粒和岩尘颗粒具有鲜明且不同的分类判别特征,微米级煤尘和岩尘混合颗粒分类具有可行性,可实现科氏质量流量计对煤尘和岩尘混合颗粒的实时在线精确分类。

标准孔板流量计内部流场的CFD数值模拟

通过在标准孔板流量计中引入CFD数值模拟,为流出系数的获取提供了新途径。对不可压缩流体在不同流量、不同直径比、不同孔板轴向厚度和不同流动介质下的内部流场进行了数值模拟计算,并将计算出的流出系数与根据ISO公式计算出的流出系数进行了分析对比。结果表明,随着结构参数和工作条件的改变,流出系数都会随之发生变化,但ISO公式对孔板厚度的变化不太敏感。CFD数值模拟可以作为标准孔板流量计的辅助设计与标定手段,以进一步提高孔板流量计计量的准确性。

V锥差压流量计三维数值模拟与改进分析

应用计算流体力学方法对V锥差压流量计进行了数值模拟,分析了流量计内部的水利特性,并将数值模拟数据与试验数据进行了比较.数值模拟结果表明,V锥差压流量计的法兰对局部流场的影响较大,给试验测量带来较大误差.通过优化法兰的形状,可以改善法兰周围的扰动、提高测量点之间的压力差和提高测量精度.

流型对电容含水率计响应的影响

根据集流型流体电容含水率计的测量原理，按照模拟井实验结果，分析了流型对集流型流体电容含水率计响应的影响。在油水两相的情况下，电容含水率计环形测量空间内流型同样可以分为乳状流、泡沫流、段塞流和泡状流。乳状流时，总电容值小，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率也小；泡沫流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率较大；段塞流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率很大；泡状流时，总电容值大，而含水率计响应相对于含水率和流量的变化率较低。

粘性流体对涡轮流量计仪表系数影响的实验研究

流体的粘性对涡轮流量计的仪表系数有很大影响．本文使用活塞式液体标准体积管在不同粘度下对涡轮流量计进行了实验研究，得出了仪表系数与流量、流体的粘度之间关系曲线．

孔板流量计瞬时孔流系数的数值预测

为了研究孔板流量计在测量流量快速变化时的特性,以孔板流量计瞬时孔流系数C为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)方法,基于Realizable分离涡模拟(DES)描述瞬时湍流流动,模拟研究了流量直线加速过程瞬时C和内流场随时间的演变结果.为了对比分析,将加速过程离散为不同流量下的稳态点,采用Realizable k-ε模拟各个稳态点的孔流系数和流场结构.稳态孔流系数C0的模拟结果与ISO试验回归曲线相比,误差在3%以内.将加速过程和稳态假设下模拟的孔流系数结果进行对比,结果表明:加速过程瞬时C从0逐渐增加至稳定值,而稳态C0基本保持在0.6附近.进一步将孔流系数与内流场和压力场分布的演化结合起来分析,得出以下结论:加速流动的漩涡滞后于稳定状态,加速前期压能没有在短距离内全部转换为动能,是导致C与C0产生偏差的内流原因.研究内容可为瞬时流量的测量提供参考基础.

整流器对天然气管道内计量段流动影响的数值模拟

天然气计量准确度受管内流场影响大。首次采用数值模拟方法,以加带扩散管的管路为例,对其在加装不同整流器时的管内流场进行计算。计算结果表明,扩散段引起的流动不均匀区域延伸至下游17倍管径左右,整流器作用明显,加板式整流器和管式整流器后,管内主流速度在整流器下游恢复均匀稳定的距离依次为12倍直径和6倍直径左右。研究结论对于流量计的选择、现场安装具有指导作用,为提高天然气计量准确度的研究提供了一种新的方法。

背靠管式差压气体流量计

根据差压流量计的测量原理,设计了背靠管式差压气体流量计,采用背靠管式节流体结构使得迎风取压孔和背风取压孔处产生了较大的压力差,利用设计的单片机测量系统对压力信号进行采集、放大、滤波和模数转换处理后,实现了对较低气体流速的流量测量。通过试验证明:该流量计的测量下限低于0.5 m/s,测量误差小于1%。

长宁—威远区块页岩气压后返排液精确计量技术研究

我国页岩气储量丰富,为了实现2020年川渝天然气产量达到300×10^8m^3,成为国内战略大气区的宏伟战略目标,为“一带一路”和“长江经济带”建设提供强有力的保障,在长宁—威远区块必须加大页岩气勘探开发力度,加速建设长宁—威远国家级页岩气示范区。目前,该区块的页岩气主要采用丛式井组进行开发,已经形成了“整体化部署、拉链式压裂、边压裂边试采、排采一体化”的作业模式,初步实现了工厂化,但是由于平台井数量多,压后返排液量大、返排周期长、流体成分复杂,绝大多数液体计量还停留在传统的手工计量或者根据排液口喷势估算的方式上,势必造成巨大的计量误差,对整个区块的页岩气勘探、开发、生产带来一定的困扰。文章通过在无线数据采集系统上增加新的精确计量模块及现场有效控制,实现无线数采与涡轮流量计的无缝衔接,用于对每口井的返排液进行在线实时、精确计量,为整个区块的开发、部署及生产制度的确定提供数据支撑。

一种槽式孔板流动特性的研究

基于计算流体力学理论,应用计算流体力学软件Gambit和Fluent6.0,对流体流经槽式孔板前后的流动状态进行了仿真研究,得到了流体流经槽式孔板前后的动压、静压、速度剖面及压力和速度分布曲线。通过槽式孔板和标准孔板流动特性的比较得出了槽式孔板优于标准孔板的一系列结论。实验结果表明槽式孔板测量误差小于5%,研究结果对槽式孔板流量计的开发具有一定借鉴意义。

制动钳所需液量试验台研制

本文针对制动钳所需液量测试的特点及要求,介绍了一种运用齿轮流量计的制动钳所需液量试验台设计方案,包括了试验台结构的确定、齿轮流量计及加压装置的选型、试验台参数匹配等。通过与滴定管测量方法进行对比,新试验台在测量结果准确性和重复性方面有了显著提升,同时提高了检测效率。

一种便携式高精度超声流量仪

研究一种超声波传播方向平行于液体流动方向的流量管和以此为基础的超声流量仪。针对流量系统的新型流量管结构推导两种流量算法并进行误差分析,其中一种算法可以减小由声速变化引起的误差,从而提高系统的测量稳定性,也为流量管的改进方向提供了思路。使用测显比曲线修正管道中流体流速分布不均匀的影响以提升测量准确性,试验证明,在测量范围内,系统测量的平均示值误差不超过0.2%。

基于EIS的电磁流量计流体电导率检测方法研究

为了优化电磁流量计传感器2个电极在附加激励源时对流体电导率的测量方法,基于电化学阻抗谱(EIS)分析方法,研究了传感器电极双电层模型时由等效电阻、电容和常相位角元件(CPE)组成的等效回路,通过对模型在频域时的分析,提出了1种激励频率的选择方法和附加激励时的流体电导率检测方法,并设计了1种相应的检测电路,最后通过实验对所提出的方法的可行性进行了验证。

压裂液摩阻影响因素分析

随着高压、超深或致密油气藏的压裂改造,及页岩气井大规模压裂(排量甚至达到20 m3以上),在已确定的管柱和排量下,如何降低管柱内的摩阻损失已成为一项重要的研究内容。室内用管道流动仪通过改变实验条件来确定不同因素对压裂液摩阻的影响,研究发现0.05%HPG和BHP-2相比,大分子量的BHP-2表现出更低的摩阻趋势;在低剪切速率时,摩阻随着HPG加入浓度的增高而增大,在高剪切速率时,高浓度的HPG所产生的摩阻有低于低浓度HPG的趋势;KCl的加入,低剪切速率下比所产生的摩阻要大,而且随着剪切速率的增加所产生的摩阻也有降低趋势;随着pH增大,体系摩阻有降低趋势,并且pH越大,摩阻降低幅度也越大;随着温度的升高,体系摩阻有所降低;纤维的加入,摩阻有明显下降。因此现场施工时可通过控制此类因素,将压裂液在管柱中流动时产生的摩阻降至最低,从而有效降低所需水功率,以达到满足现场压裂施工的目的。

定容管活塞式油气水多相流量计

为验证定容管活塞式油气水多相流量计的计量精度及适用性,在XJ24-3平台和EP24-2平台上进行测试实验。受现场测试条件限制,将多相流量计串联入测试管汇。8口单井实验结果表明,多相流量计计量液量和含水率测试与传统测试分离器计量和手工取样测含水的结果误差约±5%;与平台上现有传统计量设备相比,能快速进行单井井口计量切换,且测试结果吻合度较好。该多相流量计现场环境友好,计量准确快速,可简化现场工艺流程,具有推广应用价值。

浦东南、北线煤气流量计量装置的建立和研究

本文介绍了在浦东煤气制气有限公司南北线煤气流量计量装置的建立过程中,通过选型,对孔板流量计及其布局、流量计算公式和不确定度的研究,利用智能变送显示仪改变了传统孔板流量计量程比的限制,保证了系统的准确度,所采用的计算机技术确保煤气流量计量数据的公正、公平、公开。

基于FLUENT的孔板流量计内部瓦斯流场的模拟研究

针对孔板流量计瓦斯流场分布问题,应用计算流体动力学软件FLUENT,对瓦斯流经孔板前后的流动状态进行仿真模拟研究,得到了瓦斯流经孔板前后的压力流线、速度流线以及压力的分布曲线。通过对流线和曲线的分析,得出了瓦斯流经孔板流量计的一些特点。该研究结果对于应用计算流体动力学软件测量瓦斯的流量提供了方向,同时,对孔板流量计的开发也具有一定的指导及借鉴意义。

浅谈电磁流量计在录井中的应用

该文通过对录井实例的分析,论述了应用电磁流量计实测钻井液入口流量在地质资料录取中的优势,特别是对钻井工程的监测和事故征兆的预报上具有较好的应用价值。