基于V形内锥流量计的气/液两相流流量测量的研究

摘要

气液两相流在动力、化工、核能、致冷、石油、冶金等工业中大量存在。总流量和各分相流量是气液两相流的重要参数，流量的准确测量对工程设备运行的经济性和可靠性十分重要。随着生产过程计量、节能和控制要求的提，对两相流流量测量的精度和范围要求越来越高，流量测量技术也日新月异。了解并掌握气液两相流的特性，是很有意义的。因此必须对气液两相流的流量进行测量。 节流装置是利用差压法测量流体流量时用到的基本元件。由于其可靠性高、结构简单、安装方便、具有足够精度，因而将成熟的节流装置和单相流量测量技术运用到气液两相流流量的测量中受到了广泛的研究。随着对节流装置类型研究的不断深入，二十世纪80年代中期出现了一种新型V形内锥式流量计，利用V形内锥式流量计能在更短的直管段条件下，以更宽的量程比对流体实现更准确更有效的流量测量。因而将内锥流量计运用到气液两相流测量必将是一个很好的研究方向。 在本课题的研究中，作者主要完成了以下几个方面的工作： 1.总结了气液两相流测量特别是流量测量的现状与发展趋势。提出了在流型识别基础上用V形内锥式流量计测量气液两相流流量的方法。 2.在介绍了V形内锥流量计的特性及总结了节流装置测量气液两相流流量测量模型的基础上，提出了基于V形内锥式流量计测量气液两相流的测量模型。 3.在基于三相流实验装置测量原理介绍的基础上，设计了基于V形内锥式流量计测量气液两相流的实验装置和差压的数据采集系统，介绍了试验的具体方案。 4.对实验数据进行分析和讨论，标定了V形内锥的流出，并讨论了流出系数的影响因素；讨论了分相模型的V形内锥修正系数θ的确定步骤；分析了气水两相流的测量结果，在讨论比较经典的分相模型的基础上提出本文的测量模型，通过对流型的分析，验证了采用林宗虎模型基于流型的因素下用V形内锥测量气液两相流的可行性。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1气液两相流的定义与分类

1.2气液两相流检测的主要参数

1.3气液两相流测量的现状与发展趋势

1.4本论文的主要研究内容和意义

1.5本论文的组织

第二章气液两相流流量测量技术

2.1速度法

2.2容积法

2.3质量法

2.4分流分相法

2.5节流法

2.6 V形内锥流量计的特性

2.7节流装置测量气液两相流的模型综述

2.8 V形内锥式流量计的模型

2.9小结

第三章实验装置与实验方法设计

3.1实验装置简介

3.2水平实验管段

3.3数据采集系统

3.4实验方案

3.5小结

第四章实验结果与分析

4.1 V形内锥流出系数的结果与分析

4.1.1 V形内锥流出系数的结果

4.1.2影响流出系数因素的分析

4.2分相模型的V形内锥修正系数θ的确定

4.3气液两相流测量结果的分析

4.3.1模型实验与误差分析

4.3.2基于流型的气液两相流量测量

4.4小结

第五章工作总结与展望

5.1课题工作的总结

5.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢