多相流相分率的模型预测与检测方法

在多相流工艺计算中 ,相分率是多相流中一个非常重要的参数。准确预测和测量相分率 ,对于多相混输管道的流量测量、工艺计算和优化运行具有重要意义。

精馏塔板上气液相界面积的测量与预测

利用现代的电子光学测试仪器和计算机图像处理技术较准确地测量了精馏塔板上鼓泡液体中气泡的粒径分布和相界面积 .同时 ,还从理论上分析了湍流液体中气泡变形与破碎的机理 ,提出了预测气液相界面积的多相湍流动力学模型 .模拟计算结果与实验测量数据的比较证明 ,此模型有较高的准确性 ,而且形式简单 。

垂直管中油、气、水三相流总流量测量模型研究

基于集流型涡轮流量计与放射性低能源密度—持水率计在大庆生产测井研究所油、气、水三相流动环路中的实验响应结果，首先考察了用于气液两相流中涡轮流量计的Ａｙａ物理模型，进而提出了经过校正后用于确定油、气、水三相流总流量的测量模型，用此模型预测三相流总流量与流动环标定数据对比后其误差小于５％。

石油多相管流蜡沉积研究进展

综述了国内外学者对多相管流蜡沉积测量方法、预测模型等方面的研究成果,指出了研究中存在的问题及今后研究的方向。

基于BP神经网络的粮食颗粒群流量预测

针对粮食气力输送的固相流量与其影响因素之间存在复杂的非线性关系使输出产量难以实现精确控制的问题,建立了基于BP(Back Propagation)神经网络的流量预测模型。该模型能够根据管道中压损和风速的变化来预测气力输送系统的固相颗粒流量,通过MATLAB软件进行仿真,并与实验数据相比对。结果表明:该预测方案简便易行、预测准确。

基于韦伯数的气液混输泵气相直径理论预测模型

为了获得叶片式气液混输泵合理的气相直径取值,从而提高其两相流动模拟的准确性,文中从韦伯数这一决定气泡尺寸的关键参数出发,基于临界韦伯数建立了气相直径与转速、流量、含气率之间的相关关系,进而提出混输泵内气相直径的理论预测模型,并在3级叶片式气液混输泵中对该理论预测模型进行了应用.在不同流量和不同含气率的20个工况下,根据试验结果对数值模拟中的气相直径取值进行了标定,并据此拟合确定了理论预测模型中的经验系数,最终气相直径的理论预测值与数值模拟标定值的平均误差为7.28%.通过对气相直径和韦伯数在混输泵轴面流道上的分布规律进行分析,明确了高气相直径和高韦伯数的出现区域,并发现叶轮流道内高体积分数的气相会随主流运动发展,而导叶流道内高体积分数的气相则会聚集形成低速气团并堵塞流道.研究结果对提高气液混输泵两相数值模拟的准确性具有一定的帮助.

基于Chisholm模型的V锥流量计气液分层流测量新模型

针对V锥流量计应用Chisholm模型测量气液分层流时误差较大的问题,采用节流比分别为0.55、0.65和0.75的三个V锥流量计,实验研究了高含气率(体积含气率>95%)气液分层流条件下,气、液相流量、压力以及节流比对Chisholm模型修正因子C的影响规律,并建立气液分层流测量模型。结果表明,修正因子C随LockhartMartinelli参数XLM的增大而单调递减,但基本不受压力和气体密度Froude数的影响,而节流比变化则对C有一定影响;建立了C随XLM变化的测量模型,获得了不同节流比的V锥流量计气液分层流测量新模型。对于节流比为0.55和0.65的V锥流量计,分别在94.6%和88.6%置信水平下,新模型预测的气相流量相对误差不超过±3.0%;节流比为0.75时,在91.7%置信水平下,预测的气相流量相对误差不超过±4.0%。

基于阵列涡轮和阵列持率仪的水平井油水两相流量解释方法

水平井油水两相在井筒中的流动和分布状态与垂直井有极大不同,为解决水平井多相流测量难题,普遍采用阵列式传感器在井筒径向截面上测量流体的持水率和流速信息。由于中国陆地油田产量低、含水率范围广,亟需进行阵列式传感器测井仪的适用性研究。基于模拟实验装置,采用电容阵列、电阻阵列和改进型涡轮阵列仪器进行水平井油水两相不同流量不同含水率的模拟测量;利用采集的实验数据,求取阵列涡轮中各涡轮的响应系数,建立流速响应数学模型,得到各涡轮附近的局部流速;分析电容阵列和电阻阵列的响应特征,求取局部持水率,采用反距离权重插值法求取平均持水率。根据实验数据分析,得出基于阵列涡轮和阵列持率仪的分层流解释模型,该模型对水平井油水两相的流量解释具有一定的适用性。

油水两相管流持水率预测模型研究

采用白油和自来水作为实验介质,在长为9.2 m,内径为60 mm的透明有机玻璃管内进行油水两相流实验,测量持水率,分析入口含水率、混合液流量、油黏度、管倾角等因素对持水率的影响。比较了漂流模型、滑脱模型、Nicholas-Witterholt模型和标准Taitel模型4种常用持水率预测模型的预测精度,其中Nicholas-Witterholt模型预测结果相对较好。在考虑管倾角、入口含水率等因素的基础上,对Nicholas-Witterholt模型进行修正,得到了Nicholas-Witterholt模型Ⅱ.将实验数据代入Nicholas-Witterholt模型Ⅱ进行计算,发现模型的预测误差约为10%,具有良好的普遍适用性。

垂直下降管内油气两相流动截面含气率的测量

采用水平—下降管组合法测量了垂直下降管内油气两相流动在泡状和弹状流下截面含气率的值。同时，应用漂移通量模型对实验结果进行了预测，预测值与实验结果吻合良好，证明该方法是一种简单、准确、可行的测量方法，值得在工程中推广应用。

基于改进型SVM算法的气液两相流持液率计算模型

气液两相流持液率的精准计算对于流型识别、管道腐蚀评价与预测以及输气管道输送效率计算等方面的研究具有重要的意义。目前,国内外专家学者建立的持液率计算模型适应范围有限,缺乏一套适应于不同工况条件的持液率计算模型。本文首先统计分析了国内外不同专家学者共2123组实验研究数据,构建了丰富的室内实验数据库;再选定支持向量机(SVM)对数据进行训练和回归预测,为了提高算法的可靠性,采用K-交叉验证(K-CV)、遗传算法(GA)以及粒子群优化算法(PSO)对SVM算法的惩罚因子c和核函数参数g寻优过程进行优化,分别建立了K-CV-SVM、GA-SVM、PSO-SVM模型,综合考虑计算精度和稳定性,最终优选了GA-SVM作为持液率计算模型的核心算法。将该模型与Eaton、BB、MB、BBE等经验关系式模型进行了计算精度对比分析,结果显示:建立的持液率计算模型在上倾管、水平管以及下倾管中都具有比经典模型更佳的计算精度。本文基于GA-SVM算法建立的持液率计算模型计算精度高、稳定性强、适应性广泛,可满足不同工况条件下持液率计算的需求。

气体/高黏液体两相间歇流动时液相含率的变化特性研究

准确地获取气液流动过程中相含率的变化,可以帮助监测长距离混输管道中的流态转化、流量波动以及压力脉动等。该文基于不同工况下的实验数据研究了水平及倾斜管中气体/高黏液体两相间歇流动时液相含率的变化特性。研究结果揭示了水平、垂直和倾斜管路中液相含率的影响因素,即黏度、倾斜角度、混合雷诺数和弗劳德数等。同时,发展了一种无量纲指数形式的相含率预测模型,误差分析表明模型预测结果与实验测试数据较为一致。