基于PIV测试的天然气流量特性研究

发布时间：2021-11-02 21:49

　　管道内天然气流场的脉动特征是影响计量的重要指标,结构性汇管内天然气流动规律及管内流场湍流强度是引起脉动不稳定的关键。以3种结构性天然气汇管为研究对象,采用PIV流场测试方法,分析不同流量时天然气流场的流速与湍流强度。研究表明:在不同工况下,速度分布均匀,靠近中心区域速度大,靠近边壁速度小,表现为相对充分发展的流动;速度越小,湍流强度越大,管道中间湍流强度相对小,越靠近边壁湍流强度逐渐变大,在距管道中心剖面位置30～50 mm范围湍流强度呈明显上升趋势;相比理想状态,其他工况在距离管道中心的0.04～0.39倍管径处的流场脉动均出现了不同程度的汇管结构性不稳定区;安装整流器的汇管的脉动区域明显小于未安装整流器汇管流场脉动的区域;流量为100和500 m³/h时整体扰动小,较为适合不同的安装条件。（对摘要进行了修订,请核定并修改英文摘要） 

【文章来源】：热能动力工程. 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

实验装置示意图

现场设施图

图3为不同安装条件下,选取距出口边(盲板)234.66 mm的位置,即19倍管径处,沿径向速度的分布情况。在理想工况下,距管道中心剖面位置0～36 mm处,速度波动趋势平缓,在36～50 mm处,流速波动明显,在小流量工况下,靠近边壁速度下降减缓,这是由于流体内的摩擦力与速度成正比,速度越小,摩擦力越小,速度下降越慢;小流量工况下速度变化小,速度变化趋势平稳;随着流量的增加,靠近边壁的速度有明显变小的趋势,速度降低快且波动较大;整体流速分布均匀,靠近中心区域流速大,因为粘性力的作用,靠近边壁流速小,整体表现为相对充分发展的流动。相比理想工况,在汇管在相对、相错工况下,在距管道中心36～50 mm处速度变化比理想工况波动大,这是流速因管路结构的改变,即管道进出口错开、进出口相对产生回流导致速度波动大;安装整流器后速度变化趋势平缓,流速波动有明显的改善,整流器可以有效消除旋流涡,克服管道中存在的流速分布不均匀的现象。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]用PIV、LDV对天然气大流量计量的研究[D]. 唐榆东.西华大学 2010



本文编号：3472433