油气水多相流相含率超声测量机理与方法

发布时间：2021-10-29 07:34

　　多相流动现象广泛存在于科学研究、工业生产、环保、医药领域以及日常生活的各个方面。不同于单相流体,多相流具有时空非均匀性分布的相间界面、响应非线性、相间相对速度、相间滑脱等流动特征,对其参数的准确测量仍然是检测领域的挑战性课题。随着科学进步和工业发展的需要,准确获取多相流流动参数,进而实现复杂工业过程的有效控制,对保障多相流生产过程的安全、稳定运行十分重要。多相流各相含率是表征多相流特性的重要指标之一。为实现相含率的准确测量,从超声波在油气水多相流典型流型中的传播机理出发,研究超声波在多相介质中的透射以及复散射现象,提出了基于超声衰减和渡越时间机理的油气水多相流相含率预测模型,建立了相应的超声技术测试方法与系统,实现油气水多相流相含率的准确测量,改善了超声测量响应非线性并且拓宽了测量方法的应用范围。论文的主要研究包括:（1）在多相流现象、流动参数及主要测试方法国内外已有研究工作总结的基础上,对超声测量技术在多相流流动参数测量中面临的主要问题进行分析。针对超声波方法在实现油气水多相流相含率测量时,响应非线性及测量范围受限的问题,提出从研究超声波在不同状态油气水多相流中的衰减特性和传播机理出... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

研究工作主要内容

超声波的透射和反射

根据声压分布将声场分为近场区和远场区，如图 2-波声场的近场区，超声波束沿着晶片边缘直线传播，可近似看行向前传播。但超声波束在远场区，逐渐向周围空间扩散。在超声波相位和振幅波动较大，且彼此之间有干涉现象，使得近布极其复杂。所以，如果在近场区内存在离散相，发生的反射其复杂，反射和透射波极不规则。


本文编号：3464242