應(yīng)用管內(nèi)相分隔技術(shù)可以產(chǎn)生沿管道橫截面的徑向壓差和沿管壁變化的軸向壓差,研究表明,徑向壓差與兩相流的總流量和相含率呈一定函數(shù)關(guān)系,若軸向壓差與兩相流的總流量和相含率也呈一定的函數(shù)關(guān)系,那么就可以通過雙壓差（軸向壓差和徑向壓差）的聯(lián)立實(shí)現(xiàn)多相流雙參數(shù)的測量。以油水兩相流為例,系統(tǒng)研究了基于管內(nèi)相分隔產(chǎn)生的軸向壓差在多相流測量的理論機(jī)理,并結(jié)合徑向壓差進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,在管內(nèi)相分隔狀態(tài)下,旋流器下游某兩截面之間的軸向壓差與油水兩相流的總流量和體積含油率呈一定的函數(shù)關(guān)系,兩者的實(shí)驗(yàn)值和理論值之間的相對誤差分別在±1.05%和±9.84%以內(nèi);通過雙壓差的聯(lián)立,可以求出某一狀態(tài)下兩相流的總流量和相含率,兩者的實(shí)驗(yàn)值和理論值之間的相對誤差分別在±1.13%和±6.89%以內(nèi),驗(yàn)證了基于管內(nèi)相分隔雙壓差在多相流雙參數(shù)測量應(yīng)用的可行性。 

【文章來源】：化工學(xué)報. 2020,71(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和裝置

在管內(nèi)相分隔狀態(tài)下，兩相流更接近理想的分相流動模型，因此可參考林宗虎[29-30]研究氣液兩相流流經(jīng)孔板、文丘里管和噴嘴的方法，來建立所選定的旋流器下游兩截面的壁面軸向壓降（不考慮重位壓降）與兩相流質(zhì)量流量之間的關(guān)系。以油水兩相流為例，當(dāng)油水兩相流同時流過兩截面之間管段時，由于油水兩相流是不可壓縮的流體，油水兩相的流量系數(shù)相同，采用分相流動模型，兩相流所產(chǎn)生的壁面軸向總壓降應(yīng)等于油水兩相分別產(chǎn)生的壁面軸向壓降（不考慮重位壓降）的線性疊加。假定油水兩相的總流量一定，當(dāng)油水兩相流完全獨(dú)立流過旋流器下游兩截面之間的管段，在流動過程中不發(fā)生相變和膨脹，則油相和水相的流量計(jì)算式為

在管內(nèi)相分隔狀態(tài)下，旋流器下游某兩截面之間的軸向壓差與油水兩相流的總質(zhì)量流量和體積含油率呈一定函數(shù)關(guān)系，當(dāng)測量出旋流器下游某兩截面之間的軸向壓差后，若油水兩相流的總質(zhì)量流量和體積含油率中的任一參數(shù)已知，就可以求出另一參數(shù)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體積含油率和總質(zhì)量流量的相對誤差分別在±9.84%和±1.05%以內(nèi)。采用徑向壓差和軸向壓差的雙壓差組合測量方式，在旋流器下游0.075 m的橫截面上，油水兩相流的體積含油率和質(zhì)量流量的相對誤差分別在±6.89%和±1.13%以內(nèi)，證明了基于管內(nèi)相分隔的雙壓差測量多相流雙參數(shù)的可行性。符號說明

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于管內(nèi)相分隔的徑向壓差在多相流測量的應(yīng)用[J]. 王帥,王棟,董寶光,李瑞華.  化工學(xué)報. 2018(12)
[2]Supersonic swirling characteristics of natural gas in convergent-divergent nozzles[J]. Wen Chuang,Cao Xuewen,Yang Yan and Zhang Jing Department of Oil and Gas Engineering,China University of Petroleum,Qingdao,Shandong 266555,China.  Petroleum Science. 2011(01)
[3]超聲速旋流天然氣分離器的旋流特性數(shù)值模擬[J]. 曹學(xué)文,陳麗,杜永軍,林宗虎.  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(06)



本文編號：3571355