双锥流量计气液两相流测量模型研究

设计了一种直径比为0.8的新型双锥流量计.在管道内径为50 mm、干度范围为0.002 5～0.04的工况下,采用该流量计对水平管道气液两相流流量的测量进行了实验研究.在水流量标准装置上对该流量计进行了标定,分析了其流出系数.基于均相流和James模型,提出了一种混合密度的修正方法.利用双锥流量计的差压信号,分别对均相流模型、James模型以及修正的模型进行气液两相流总流量测量误差分析.实验结果显示,经密度修正的模型对总流量测量的相对误差可控制在6%以内,均方根误差为2.94%,表明修正后的模型可对总流量进行有效的测量,双锥流量计用于气液两相流测量可以获得较好的效果.     

双锥流量计气液两相流空隙率测量研究

设计了一种结构简单、对加工工艺要求较低的双锥流量计,并用于气液两相流参数的测量.提取双锥流量计的差压波动信号的特征值,采用无量纲分析方法建立分相含率的测量模型,通过优化方法获得局部最佳的模型参数.在气液两相流实验装置上开展了实验研究.结果表明,所建立的分相含率测量模型可在一定的空隙率范围内对气液两相流含气率进行有效的测量.     

基于近红外差压技术的气液两相流双参数测量

为实现气液两相流相含率及流量的双参数测量,对基于近红外光谱技术的轴向安装气液两相流测量装置进行优化。利用近红外吸收衰减技术实现两相流液相含率测量,同时结合差压技术通过测量实验管段前后差压值得到流量信息。利用该装置进行单相水、单相气的相关测试并得到单相流量测量模型,实验结果表明其相对误差分别在±1.25%和±1.5%以内。选取液相含率高于85%的35个工况点进行气液两相流动测试,结合朗伯比尔定律及双流体模型,分别得到相含率及流量预测模型。预测结果表明:上述模型的相对误差分别在±3.0%和±6.0%以内。通过结合近红外技术与差压技术,同时实现相含率及流量的双参数在线测量,为后续气液两相流不分离测量奠定基础。     

基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量

针对传统近红外点对点探头传感器测量存在盲区、数据精度低等问题,提出并设计了一种基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量装置,并对其进行研究。该装置有效减小了近红外光的折射与反射,提高了测量的精确度。通过CFD流体仿真软件模拟了管道内流体的流动状态,并对该装置的结构进行了仿真及优化。在单相流实验的基础上进行气液两相流动态实验,得到了4路近红外信号与相含率的关系,建立了相含率测量模型,数据导入修正模型分析得到的相含率测量相对误差在±3.5%以内。     

两相流体流置测量的挑战：高准科里奥利流量计应对两相流体流量的测量

所有流量仪表技术的应用都有它的局限性，特别是对两相流体的流量测量，比如空气混合在液体里的气、液两相流体。液体和空气混合的气．液两相流体的动态特性尤其复杂，即使运用现代的流体动态模型，很大程度上也还不能清晰地描绘它们的动态特性。所以对这种不可预知两相流体的流量测量对任何流量计包括科里奥利流量计都是充满挑战性的。[编者按]     

新型内外管差压流量计弹状流双参数测量研究

为实现气液两相流相含率及流量的双参数测量,设计新型内外管差压流量计测量装置。利用该装置在单相水流量为1～11 m3/h范围内进行实验测试,拟合单相流出系数C的数学模型。单相水流量测量值与实际值的最大示值相对误差在±1.6%以内。气液两相流测量特性研究在水流量范围为2～6 m3/h,气流量范围为0.12～0.6 m3/h进行实验,在已知含率的情况下求得弹状流的两相总质量流量预测模型,通过分析压损比与XLM变化规律,分段建立压损比和Frg与XLM的数学模型,得到分相含率。预测结果表明:弹状流液相含率相对误差在±2%以内,两相总质量流量相对误差在±3%以内。通过差压及压损比实现相含率及流量的双参数测量,为气液两相流不分离测量提供一种参考方法。     

双锥流量计实验研究与计算模拟

提出的双锥流量计是一种新型的差压式流量计.采用CFD软件Fluent模拟计算管内流体绕流双锥节流件结构时的流动情况,得到流量与差压信号之间的关系.对几种特定直径比β为0.4,0.5,0.6的双锥流量计进行实验研究.结果表明,实验与模拟基本一致,并且具有量程比大,直管段要求短,压损小等优点.     

新型气液两相流相含率检测装置特性研究

油气开采及油气运输中流体不分离计量是实现低碳生产的有效途径,气液两相流检测技术是实现这一目标的关键技术基础。利用近红外光谱技术作为研究测量方法,在水平管道上设计沿两相流流动方向进行测量的气液两相流相含率检测装置,将原有探头径向放置测量的方式改为沿流体流动方向进行测量,提高被相应的接收探头接收比例,达到准确测量的目的。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真软件,优化装置结构。在新型测量装置上完成多个工况点的实验测试,得到相含率与近红外测量电压信号之间的数学模型,且相对误差分布在0.11%以内,为今后气液两相流不分离检测提供一种新方法 。     

两相流下电磁流量计感应电势仿真研究

在电磁流量计应用于油水两相流的测量时,由于油水两相流中存在非导电物质,非导电物质对流量计测量存在一定影响。通过有限元软件ANSYS对流量计磁场分布建立了仿真模型,运用FLUENT软件对流量计的流体建立仿真,讨论了非导电物质对电磁流量计权重函数的影响。利用仿真结合数值计算的方法对电磁流量计不同含水率与流量下电磁流量计感应电势进行研究,并通过模拟井实流实验对仿真结果进行验证。     

多种超声流量计对气液两相流流量计量的试验研究

超声流量计广泛应用于生活供排水、农业灌溉、工业生产等领域流体流量的计量。受实际工况影响,管道内流体的流态呈现复杂多变的特点,根据具体工况准确选择流量计对保证测量结果精度、流量计更换频率具有重要影响。针对实际工况中常出现的气液两相流流态下的流量精确测量问题,通过对单声道反射式、外夹式、三声道超声流量计在该流态状态下5个典型流量值附近进行测量,将检测量值同称重法流量标准装置测量值进行对比,实现各流量计计量特性评估。试验结果表明:不同类型的流量计有着不同的使用条件和范围,对其在实际工程中的应用具有重要的指导意义,为用户使用流量计选型提供参考依据。     

在线多相流量计测试技术及选型分析

本文阐述了流速测量原理和相分率测量原理。多相流量计对气油水各相流量的测量误差都在±10 %以内 ,满足油气田井口计量的准确度要求 ,但不同的流量计有各自的适应工作范围 ,必须根据现场工况合理选择     

用多孔探针测量高压汽水混合物的流量与干度

报告了用多孔探针测量高压汽水混合物的流量与干度的实验结果，实验压力为6、8、10MPa；干度为5%-70%，流量为0.08-0.5kg/s。在修正的均相模型基础上，提出了一个简单的流量干度计算式，该式在实验范围内的误差小于5%。作为多孔探针的一个重要应用，还探讨了应用多孔探针与孔板组合法实现汽液两相流体流量干度双参数测量。     

基于均相和分相流模型的干度计量方法

通过对气液两相流中均相流和分相流模型的分析,推导了一个双节流元件组合式的两相流干度测量公式,分析了公式的适用范围。设计了垂直上升孔板和垂直下降丘利管串联相组合的实验验证装置,并以空气和水为工质进行了实验研究。实验研究表明,在环状流区垂直下降丘利管的压降特性非常接近于均相流模型的计算结果,而垂直上升管内孔板的压降可用修正的均相流模型来计算。此方法在本次实验的干度范围内测量值均方根误差为7％。     

环形管流量计测量气液两相流研究

提出了一种基于环形管流量计的新型气液两相流流量测量方法.设计了多圈环形管流量传感器,通过对多圈环形管的水平直径上和垂直直径上四个差压信号进行分析,建立了不同位置差压信号与总体积流量和总质量流量的关系模型,并由此获得气液两相流的混合密度,实现了气液两相流分相流量的测量.     

用于气泡流检测的双波长测量模型研究

针对已有单波长方法测量小通道竖直上升气液两相气泡流相分布参数误差较大的问题,提出了用双波长透射法进行测量研究。通过几何光学原理计算双波长激光经过气液两相流的光强分布,然后提取双波长光强分布特征量,建立了一种基于双波长测量理论的气泡流相分布参数识别模型。利用Trace Pro模拟445 nm、635 nm的激光经过位于管道截面不同位置处的不同尺寸气泡时,得到相应光强分布曲线并提取出特征量,使用仿真得到的特征量数据集对神经网络进行训练,将训练好的神经网络用来预测实验中气泡流的相分布。仿真实验结果表明,建立的模型对气泡中心位置、半径预测的平均绝对误差分别为0.018 mm、0.007 mm,均优于单波长方法,证明了所建模型的有效性和准确性。在搭建的实验平台进行了气泡流测量,重建了气泡流的三维图。     

基于层析成像的气液两相流相关流量测量方法

对电阻层析成像技术和图像的小波纹理特征进行了研究,提出一种基于层析成像的气液两相流相关流量测量方法,实现了液相流量的准确测量。利用电阻层析成像技术和相关算法对不同泡型下的相含率、渡越时间进行检测,得到气相流量;利用小波分析提取出层析成像的流型纹理特征;从而基于BP神经网络建立不同泡型下的气液两相流的相关流量测量模型。实验结果表明,液体流量的测量精度可以达到3%以内。     

涡轮流量传感器测量水平气液两相流的实验研究

在气液两相流实验装置上,对3台具有不同导程叶轮的涡轮流量传感器测量水平气液两相泡状流的特性进行了实验研究.发现随着体积含气率的变化,3台传感器的流量特性曲线、仪表系数迁移量、重复性误差均会发生明显变化.具有较小导程叶轮的传感器,其性能优于其它两台传感器.对造成涡轮流量传感器测量特性改变与误差的原因进行了分析讨论,并对体积含气率变化影响涡轮流量传感器特性的物理机理进行了分析.     

蒸汽流量标准装置初探

一、引言 蒸汽是测量难度比较大的流体,其流体状态随温度的变化,经常呈汽液两相流状态。蒸汽这种特性使蒸汽流量成为工业计量的一个难题。蒸汽流量计常规的检定装置采用水或空气作为流量计的流体介质对蒸汽流量计进行检定,水或空气的流体状态与蒸汽实际的工况相差太多,如果蒸汽测量仪表能够在实流状态进行检定,就能够保证蒸汽流量计的准确性。     

基于内外管流量计与近红外探头的气液两相流测量系统研究

针对现有差压流量计节流件与外管连接不稳定的缺点,利用三维CFD流体仿真软件,对差压流量计进行优化设计:在内管节流件与外管的管壁处增加相连的脊柱结构,该设计对内管节流件起到了支撑与固定的作用,减少了因装置震动产生的误差。在此基础上,搭建近红外探头,使之成为一个测量系统。针对环雾状流进行分析,在Chisholm模型基础上确定虚高测量模型,模型的相对标准偏差为3. 61%,最终通过该模型求得单相气体质量流量。     

科氏质量流量计数字驱动方法研究与实现

基于DDS和MDAC,研究科氏质量流量计数字驱动方法中的频率、相位、幅值跟踪。采用TMS320F28335芯片,研制科氏质量流量变送器,实现驱动方法。配以CMF025型号传感器进行了气 液两相流实验,实验结果表明,研制的变送器在两相流下能够维持流量管的振动并完成流量测量。