煤層氣排采中水平井井眼軌跡存在一定程度的起伏,易導(dǎo)致井筒內(nèi)氣水流動(dòng)產(chǎn)生段塞而引發(fā)煤粉沉積堵塞;通過研究起伏井筒內(nèi)氣-水兩相流流動(dòng)機(jī)制,得到煤粉在不同流動(dòng)機(jī)制下的沉降、浮升及運(yùn)移規(guī)律。本文基于環(huán)形電導(dǎo)傳感器設(shè)計(jì)出一種可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井筒內(nèi)氣液兩相流流型及檢測(cè)含氣率的系統(tǒng)。環(huán)形電導(dǎo)傳感器在多相流參數(shù)測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用,其優(yōu)勢(shì)在于測(cè)量范圍可覆蓋測(cè)量電極之間管道圓周內(nèi)的所有區(qū)域。通過分析流型對(duì)環(huán)形電導(dǎo)結(jié)構(gòu)的影響,優(yōu)化了其結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)計(jì)出滿足條件的環(huán)形電導(dǎo)傳感器;為了獲得含氣率與傳感器輸出電壓信號(hào)的定量關(guān)系,根據(jù)此輸出信號(hào)的特點(diǎn),完成了信號(hào)調(diào)理模塊的設(shè)計(jì);通過Lab VIEW開發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的采集和預(yù)處理;通過對(duì)環(huán)形電導(dǎo)傳感器的物理靜態(tài)標(biāo)定,得到了幾種典型流型的含氣率與無量綱電壓值的關(guān)系曲線;利用長(zhǎng)4.5m,內(nèi)徑0.05m,傾斜角為25度的U形管模擬了幾種典型的流型,完成了實(shí)際流動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)量的含氣率與所標(biāo)定曲線基本一致。
【學(xué)位單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TE37
【部分圖文】：

MMg （ 與 之間的數(shù)量關(guān)系，可得出干度與密度之間的關(guān)系如下所示：1/(/1)/gg ll （液兩相流流型體和液體共同存在于某一管道中，由于相位的作用，會(huì)將他們彼此此，在這一管段中，液相的物理分布會(huì)導(dǎo)致其各種流動(dòng)機(jī)制的出現(xiàn)，流體的相位分布因流態(tài)而不同。流動(dòng)狀態(tài)的配置也往往取決于操性質(zhì)、流速以及管道的幾何形狀、方向等。對(duì)于多相流流型的研究者在基于壁面壓力脈動(dòng)譜的分布基礎(chǔ)上，建立了以分散、分離和間的流動(dòng)機(jī)制。

圖 2.2 U 形管段塞流（綠色部分代表液體，紅色部分代表氣體）ig. 2.2 Plug flow of U- shaped pipe section (green part represents the liquidrepresents the gas)變得更加明顯且愈發(fā)強(qiáng)烈；在給定較大的液體表觀速度，氣體件下，管道內(nèi)會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)的氣體段塞，且段塞長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)退去大至一定程度。管底部：該部分流型是由于上下坡段共同作用下所產(chǎn)生的。在初段流下來的液體以及上坡段回落的液體開始逐步累積，位于底積形成較長(zhǎng)（表現(xiàn)為長(zhǎng)度的增加）且明顯的段塞；直到上坡段重力作用，使得氣體逐漸滲入到管路底部位置，段塞流開始產(chǎn)向上坡段釋放氣體，壓力也會(huì)隨之衰減。段：當(dāng)氣體流速較低，上坡段中的氣體會(huì)進(jìn)入液相中，并出現(xiàn)此時(shí)流型轉(zhuǎn)變?yōu)榕轄盍�。�?dāng)進(jìn)一步增加氣體流速，氣泡彼此發(fā)內(nèi)形成較長(zhǎng)的段塞，形成段塞流；隨著氣體流速進(jìn)一步加大，

解決此問題，Coney在發(fā)射極板的兩端增加了保護(hù)段[22]，如圖2.3所示：圖2.3 平板電極傳感器Fig. 2.3 The plate electrode sensor圖中，l表示平板電極的發(fā)射極長(zhǎng)度， 表示兩極板到其之間的物理中心的距離。若兩極板的厚度不均，可通過調(diào)節(jié)1 與2 ，使得兩個(gè)不同極板的外表面到兩極板中心線的距離相等。其中，平板電極兩極板的厚度用字母S表示，兩極板間距用eD 表示，且電極板外表面到兩極板中心線的距離為 。進(jìn)一步假設(shè)在兩相流的實(shí)驗(yàn)中

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號(hào)：2811205