新型内外管差压流量计气液两相流测量特性研究
发布时间：2021-07-26 00:08
气液两相流普遍存在于石油、化工、管道运输、核反应堆等领域。气液两相流在线不分离测量技术对安全生产,节能减排具有重要意义,日益受到人们关注。本文采用实验室设计优化的新型内外管差压流量计,对垂直上升管单相及气液两相流动测量特性进行研究。论文主要完成如下工作:对现有实验平台进行改进设计,使数据采集更准确可靠。在单相水流量为1 m3/h11m3/h范围内进行了实验测试,拟合了单相流出系数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为1.6%。压损变化范围为-0.14kPa,压损比先增大后减小且6组实验数据变化趋势相同,压损比范围为0.150.4。在单相测量特性研究的基础上,进行了气液两相流测量特的性研究。两相试验工况为:水流量范围为2 m3/h11 m3/h,气流量范围为0.12 m3/h0.6 m3/h,通过分析差压信号与Frl
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内外管差压流量计结构原理图
对竖直管四种流型的相关研究； 2016 年温梓彤在原有内外管基础上进行结构改进并结合红外装置对湿气相关参数进行了测量。2017 年李丹运用差压装置与近红外检测装置相结合验证了正向反向流通下两相流动特性[49]，上述研究为新型内外管差压流量计两相流测量特性的研究奠定了基础。本实验使用的新型内外管是在原有内外管差压流量计的基础上进行优化设计的，如图 1-2、1-3、1-4 所示。新型内外管差压流量计在原有内外管差压流量计的取压管段前端增加了进口管段与收缩管段，使进入内管的流体经过先收缩加速后扩张减速的过程，使进入外管的流体经过先扩张减速后收缩加速的过程。在内外管流体速度相差最大，即压力相差最大的中间管段取压，便可取得最大的差压值。在相同的流量下，所取得的差压值越大，流量计的准确性与灵敏性就越高。新型内外管将取压孔对称设置，使取压位置在同一水平面上，且该平面为流体轴心界面。上述设置可以消除来自于轴向与径向的加速度误差，也对来自于其他方向加速度影响起到缓解甚至消除，使得测量结果更加准确。
图 1-3 内管结构示意图图 1-4 外管结构示意图图 1-2、1-3、1-4 中，外管 1 为圆柱形直管结构；内管 2 设置在外管内，且位于外管的轴心线上，即外管中心线与内管中心线重合。内管 2 包括依次连接的进口管段 3、收缩管段 4、取压管段 5、扩张管段 6 和出口管段 7。进口管段 3、取压管段 5 与出口管段 7 为直管结构；收缩管段 4 与扩张管段 6 为圆台状管，收缩管段 4 连接进口管段 3 与取压管段 5。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EEMD-Hilbert谱的气液两相流钝体绕流流型识别[J]. 陈露阳,尹佳雯,孙志强,姚凤艳,周天. 仪器仪表学报. 2017(10)
[2]基于差压信号的湿气流量测量方法[J]. 白博峰,郑学波,邱露. 机械工程学报. 2017(24)
[3]差压波动对孔板气液两相流测量的影响[J]. 郑学波,樊晨,车煜全,白博峰. 工程热物理学报. 2016(10)
[4]基于单V锥节流装置的湿气气液流量在线测量[J]. 贺登辉,张锋,曹洪贵,杨园园,白博峰. 机械工程学报. 2016(08)
[5]差压法测量油水两相流流量[J]. 李琦瑰,杜雪麟. 石油化工高等学校学报. 2015(01)
[6]长喉颈文丘里喉部取压位置对湿气测量模型影响的试验研究[J]. 徐英,谭晋飞,巴玺丽,张强,张涛. 机械工程学报. 2014(12)
[7]锥形孔板在气液两相流量测量中的应用[J]. 周云龙,张全厚,孙通,辛凯. 流体机械. 2013(03)
[8]新型内外管差压流量计特性研究[J]. 李小亭,王小杰,方立德,刘然,卢庆华. 仪器仪表学报. 2012(10)
[9]基于长喉径文丘里管的双差压湿气流量测量[J]. 张强,徐英,张涛. 天津大学学报. 2012(02)
[10]多孔板流量测量的实验研究[J]. 马太义,王栋,张炳东,林宗虎. 核动力工程. 2010(02)
博士论文
[1]涡街流量计在气液两相流中的特性研究[D]. 张金晶.天津大学 2015
[2]基于差压原理的涡街质量流量测量方法研究[D]. 黄咏梅.浙江大学 2005
[3]基于文丘里管的气液两相流参数检测方法研究[D]. 岳伟挺.浙江大学 2004
硕士论文
[1]集成式水下文丘里两相湿气流量计的研制及性能研究[D]. 薛才红.北京化工大学 2017
[2]轴向安装的近红外系统气液两相流测量特性[D]. 李婷婷.河北大学 2017
[3]内外管流道内气液两相流近红外吸收光谱特性及流量测量模型研究[D]. 李丹.河北大学 2017
[4]竖直方向安装的内外管差压流量计气液两相流特性研究[D]. 王小杰.河北大学 2013
[5]V锥流量计测量气液两相流动态特性的实验研究[D]. 张帅.中国计量学院 2013
[6]基于内外管差压流量计的气液两相流检测技术研究[D]. 庞丽丽.河北大学 2012
本文编号：3303043
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内外管差压流量计结构原理图
对竖直管四种流型的相关研究； 2016 年温梓彤在原有内外管基础上进行结构改进并结合红外装置对湿气相关参数进行了测量。2017 年李丹运用差压装置与近红外检测装置相结合验证了正向反向流通下两相流动特性[49]，上述研究为新型内外管差压流量计两相流测量特性的研究奠定了基础。本实验使用的新型内外管是在原有内外管差压流量计的基础上进行优化设计的，如图 1-2、1-3、1-4 所示。新型内外管差压流量计在原有内外管差压流量计的取压管段前端增加了进口管段与收缩管段，使进入内管的流体经过先收缩加速后扩张减速的过程，使进入外管的流体经过先扩张减速后收缩加速的过程。在内外管流体速度相差最大，即压力相差最大的中间管段取压，便可取得最大的差压值。在相同的流量下，所取得的差压值越大，流量计的准确性与灵敏性就越高。新型内外管将取压孔对称设置，使取压位置在同一水平面上，且该平面为流体轴心界面。上述设置可以消除来自于轴向与径向的加速度误差，也对来自于其他方向加速度影响起到缓解甚至消除，使得测量结果更加准确。
图 1-3 内管结构示意图图 1-4 外管结构示意图图 1-2、1-3、1-4 中，外管 1 为圆柱形直管结构；内管 2 设置在外管内，且位于外管的轴心线上，即外管中心线与内管中心线重合。内管 2 包括依次连接的进口管段 3、收缩管段 4、取压管段 5、扩张管段 6 和出口管段 7。进口管段 3、取压管段 5 与出口管段 7 为直管结构；收缩管段 4 与扩张管段 6 为圆台状管，收缩管段 4 连接进口管段 3 与取压管段 5。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EEMD-Hilbert谱的气液两相流钝体绕流流型识别[J]. 陈露阳,尹佳雯,孙志强,姚凤艳,周天. 仪器仪表学报. 2017(10)
[2]基于差压信号的湿气流量测量方法[J]. 白博峰,郑学波,邱露. 机械工程学报. 2017(24)
[3]差压波动对孔板气液两相流测量的影响[J]. 郑学波,樊晨,车煜全,白博峰. 工程热物理学报. 2016(10)
[4]基于单V锥节流装置的湿气气液流量在线测量[J]. 贺登辉,张锋,曹洪贵,杨园园,白博峰. 机械工程学报. 2016(08)
[5]差压法测量油水两相流流量[J]. 李琦瑰,杜雪麟. 石油化工高等学校学报. 2015(01)
[6]长喉颈文丘里喉部取压位置对湿气测量模型影响的试验研究[J]. 徐英,谭晋飞,巴玺丽,张强,张涛. 机械工程学报. 2014(12)
[7]锥形孔板在气液两相流量测量中的应用[J]. 周云龙,张全厚,孙通,辛凯. 流体机械. 2013(03)
[8]新型内外管差压流量计特性研究[J]. 李小亭,王小杰,方立德,刘然,卢庆华. 仪器仪表学报. 2012(10)
[9]基于长喉径文丘里管的双差压湿气流量测量[J]. 张强,徐英,张涛. 天津大学学报. 2012(02)
[10]多孔板流量测量的实验研究[J]. 马太义,王栋,张炳东,林宗虎. 核动力工程. 2010(02)
博士论文
[1]涡街流量计在气液两相流中的特性研究[D]. 张金晶.天津大学 2015
[2]基于差压原理的涡街质量流量测量方法研究[D]. 黄咏梅.浙江大学 2005
[3]基于文丘里管的气液两相流参数检测方法研究[D]. 岳伟挺.浙江大学 2004
硕士论文
[1]集成式水下文丘里两相湿气流量计的研制及性能研究[D]. 薛才红.北京化工大学 2017
[2]轴向安装的近红外系统气液两相流测量特性[D]. 李婷婷.河北大学 2017
[3]内外管流道内气液两相流近红外吸收光谱特性及流量测量模型研究[D]. 李丹.河北大学 2017
[4]竖直方向安装的内外管差压流量计气液两相流特性研究[D]. 王小杰.河北大学 2013
[5]V锥流量计测量气液两相流动态特性的实验研究[D]. 张帅.中国计量学院 2013
[6]基于内外管差压流量计的气液两相流检测技术研究[D]. 庞丽丽.河北大学 2012
本文编号：3303043
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