水平管双锥流量计气液两相流参数测量实验研究

发布时间：2017-08-06 15:13

  本文关键词：水平管双锥流量计气液两相流参数测量实验研究

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【摘要】：气液两相流在各种工业生产领域是普遍存在的,其流动过程中的传热、传质等各种特性在化工、动力、石油等领域急需了解,其流量、分相流量、压力等参数的测量对于生产过程控制、安全等意义重大。目前用于气液两相流参数测量的方法和仪表的普适性及准确性并不理想,因此发展气液两相流参数新方法、新仪表是十分有意义的。本文将一种新型双锥流量计用于气液两相流的测量,提出了基于双锥流量计的气液两相流多参数测量方法,主要完成了以下的工作:(1)利用等效内径比为0.424,0.586和0.697的三个双锥流量计进行气液两相流实验,对比分析了现有的气液两相流流量测量模型用于双锥流量计的测量效果,通过提取双锥流量计前差压信号,分析了准气相流量比与Lockhart-Martinelli常数的关系,考虑到流型对流量测量的影响,基于分相流模型建立了双锥流量计气液两相流流量测量模型,在水平管气液两相流实验装置进行了实验,对所建流量测量模型进行了误差分析。(2)通过分析双锥流量计前差压波动时间序列信号与气相体积含率的关系,考虑密度、流型等参数的影响,利用无量纲参数法建立了气相体积含率测量模型,通过实验对所建的气液两相流气相体积含率测量模型进行了误差分析。(3)在气液两相流实验装置进行实验,结合所建的气液两相流流量测量模型和气相体积含率测量模型对气液两相流总质量流量和分相流量进行了测量。实验结果表明,所用的新型双锥流量计配合所建的气液两相流参数模型对于气液两相流参数具有较好的测量特性。
【关键词】：两相流 双锥流量计 流量 差压波动信号 气相体积含率
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH814
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-21
• 1.1 气液两相流研究背景及意义14-15
• 1.2 气液两相流主要参数15-18
• 1.3 气液两相流研究现状及发展趋势18-19
• 1.4 本文研究目的与主要内容19-21
• 2 气液两相流参数测量方法21-27
• 2.1 流量测量21-24
• 2.1.1 分离计量法21-22
• 2.1.2 差压法22
• 2.1.3 质量法22-23
• 2.1.4 容积法23
• 2.1.5 速度法23-24
• 2.2 分相含率测量24-26
• 2.2.1 快关阀法24
• 2.2.2 电阻抗法24-25
• 2.2.3 射线法25
• 2.2.4 过程层析成像法25-26
• 2.2.5 光学法26
• 2.2.6 超声法26
• 2.3 本章小结26-27
• 3 双锥流量计气液两相流实验系统27-34
• 3.1 实验装置及实验方案27-29
• 3.1.1 实验装置27-28
• 3.1.2 实验方案28-29
• 3.2 双锥流量计29-33
• 3.2.1 双锥流量计结构29-31
• 3.2.2 双锥流量计差压法原理31-32
• 3.2.3 双锥流量计流出系数标定32-33
• 3.3 本章小结33-34
• 4 双锥流量计气液两相流流量测量34-56
• 4.1 常用气液两相流流量测量模型34-45
• 4.1.1 常用气液两相流流量测量模型概述34-37
• 4.1.2 常用气液两相流流量模型测量实验结果对比分析37-45
• 4.2 双锥流量计气液两相流流量测量模型45-55
• 4.2.1 双锥流量计气液两相流流量模型构建45-47
• 4.2.2 双锥流量计气液两相流流量测量结果与分析47-49
• 4.2.3 基于流型的气液两相流流量测量49-54
• 4.2.4 误差分析54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 5 气液两相流气相体积含率测量56-72
• 5.1 差压法波动信号研究方法56-59
• 5.2 双锥流量计气液两相流气相体积含率测量模型59-67
• 5.2.1 双锥流量计气相体积含率测量模型构建59-65
• 5.2.2 双锥流量计气相体积含率测量模型测量结果与分析65-67
• 5.3 未知干度情况下气液两相流流量测量67-71
• 5.4 本章小结71-72
• 6 总结与展望72-74
• 6.1 全文总结72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-78
• 作者简历78

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本文编号：630348