發(fā)布時間：2017-04-26 15:17

  本文關鍵詞：垂直彎管中段塞流的響應特性實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：段塞流作為兩相混輸過程中的一種較常見而且具有一定危害性的流型,一直以來是兩相流動研究的熱點之一。為了研究垂直彎管中段塞流通過過程的信號響應特性,本研究進行了垂直彎管中段塞流的實際流動模擬實驗,在內(nèi)徑25mm,圓心角同為90°,弧長分別為500mm、600mm、700mm、800mm的有機玻璃制垂直彎管內(nèi)對段塞流流動過程中的信號響應特性進行了認真且深入的研究。同時利用各種數(shù)學工具對段塞流流動過程中采集到的參數(shù)進行分析,從多個角度分析研究了垂直彎管中段塞流的信號響應特性。主要的研究內(nèi)容和結論如下:本研究系統(tǒng)的研究了垂直彎管中段塞流壓力、壓差信號的響應特性。結果表明垂直彎管中液速對段塞流液塞頻率的影響遠大于氣速對其的影響;此外,增大液速或者氣速均會帶垂直彎管體系內(nèi)的壓力和壓差的增大;同時在壓力與壓差的信號方面,兩者表現(xiàn)出了表觀上不同的變化特點。在概率密度分布形態(tài)方面,壓力信號的概率密度分布呈多樣性分布,隨著垂直彎管弧長的增大壓力概率密度的形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的單峰和雙峰分布;壓差信號的概率密度分布普遍呈雙峰分布,隨著垂直彎管弧長的增加,概率密度分布的形態(tài)呈逐漸向單峰轉(zhuǎn)變的趨勢;此外,增大液速或者氣速均會增加概率密度分布的分散性。研究壓差信號的功率譜密度分布后表明,增大液速或者氣速均會引起功率譜分布函數(shù)變化的范圍增大、幅度增大;隨著垂直彎管弧長的增加壓差信號功率譜的波動頻率范圍呈逐漸變小的趨勢。研究以垂直彎管為對比核心,與同工況下的水平直管以及豎直管內(nèi)段塞流的信號響應特性進行了對比研究。結果表明,壓力信號方面,垂直彎管內(nèi)段塞流的壓力變化值大小處于其他兩種管型內(nèi)的變化之間(小于水平直管且大于豎直管);垂直彎管內(nèi)壓力數(shù)據(jù)變化的分散性強于水平直管內(nèi)的數(shù)據(jù),而垂直彎管內(nèi)壓力數(shù)據(jù)的分散性與豎直管中類似。在壓差信號的對比方面,垂直彎管中壓差數(shù)據(jù)的變化整體小于水平直管內(nèi)的變化,而且整體大于豎直管內(nèi)的數(shù)值變化;同時發(fā)現(xiàn)垂直彎管和豎直管中的壓差會出現(xiàn)負壓差值;此外對比表明,水平直管內(nèi)壓差數(shù)據(jù)的分散性及其波動的幅度最小,而豎直管內(nèi)的該系列數(shù)據(jù)最大,而垂直彎管內(nèi)的壓差數(shù)據(jù)分散性及其波動幅度則介于上述的兩者之間。
【關鍵詞】：段塞流 試驗研究 響應特性 垂直彎管
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE973
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 段塞流的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 水平管段中段塞流生成機理10-13
• 1.2.2 彎管中段塞流的特性研究13
• 1.2.3 段塞流響應特性的研究13-14
• 1.2.4 嚴重段塞流的研究14
• 1.3 文章的主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 實驗系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理16-24
• 2.1 實驗系統(tǒng)的組成與主要設備16-19
• 2.2 測量裝置19-20
• 2.2.1 壓力/壓差變送器19
• 2.2.2 氣相與液相流量計19-20
• 2.2.3 溫度傳感器20
• 2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20
• 2.4 實驗介質(zhì)及參數(shù)20-21
• 2.4.1 實驗技術參數(shù)21
• 2.4.2 實驗介質(zhì)的物性21
• 2.5 實驗過程21-22
• 2.5.1 實驗步驟21-22
• 2.5.2 實驗中的注意事項22
• 2.6 實驗數(shù)據(jù)理論分析22-24
• 第三章 垂直彎管中段塞流的壓力波動24-35
• 3.1 垂直彎管中段塞流的壓力信號波動24-29
• 3.1.1 弧長 0.5m的垂直彎管中段塞流的壓力信號波動24-25
• 3.1.2 弧長 0.6m的垂直彎管中段塞流的壓力信號波動25-26
• 3.1.3 弧長 0.7m的垂直彎管中段塞流的壓力信號波動26-28
• 3.1.4 弧長 0.8m的垂直彎管中段塞流的壓力信號波動28-29
• 3.2 垂直彎管中段塞流壓力波動信號的概率密度分布29-35
• 3.2.1 弧長 0.5m的垂直彎管中段塞流的壓力波動概率密度分布29-30
• 3.2.2 弧長 0.6m的垂直彎管中段塞流的壓力波動概率密度分布30-31
• 3.2.3 弧長 0.7m的垂直彎管中段塞流的壓力波動概率密度分布31-33
• 3.2.4 弧長 0.8m的垂直彎管中段塞流的壓力波動概率密度分布33-35
• 第四章 垂直彎管中段塞流的壓差波動35-51
• 4.1 垂直彎管中段塞流的壓差信號波動35-40
• 4.1.1 弧長 0.5m的垂直彎管中段塞流的壓差信號波動35-36
• 4.1.2 弧長 0.6m的垂直彎管中段塞流的壓差信號波動36-37
• 4.1.3 弧長 0.7m的垂直彎管中段塞流的壓差信號波動37-38
• 4.1.4 弧長 0.8m的垂直彎管中段塞流的壓差信號波動38-40
• 4.2 垂直彎管中段塞流壓差信號的概率密度分布40-45
• 4.2.1 弧長 0.5m的垂直彎管中段塞流壓差信號的概率密度分布40-41
• 4.2.2 弧長 0.6m的垂直彎管中段塞流壓差信號的概率密度分布41-42
• 4.2.3 弧長 0.7m的垂直彎管中段塞流壓差信號的概率密度分布42-43
• 4.2.4 弧長 0.8m的垂直彎管中段塞流壓差信號的概率密度分布43-45
• 4.3 垂直彎管中段塞流壓差信號的功率譜密度分布45-51
• 4.3.1 弧長 0.5m的垂直彎管中段塞流壓差信號功率譜密度分布45-46
• 4.3.2 弧長 0.6m的垂直彎管中段塞流壓差信號功率譜密度分布46-47
• 4.3.3 弧長 0.7m的垂直彎管中段塞流壓差信號功率譜密度分布47-49
• 4.3.4 弧長 0.8m的垂直彎管中段塞流壓差信號功率譜密度分布49-51
• 第五章 垂直彎管內(nèi)段塞流的響應特性與其他管型的對比51-69
• 5.1 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓力波動信號的對比51-54
• 5.1.1 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓力波動曲線對比51-52
• 5.1.2 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓力的均值均方根對比52-54
• 5.1.3 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓力信號標準差的對比54
• 5.2 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓力波動信號的對比54-59
• 5.2.1 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓力波動曲線對比54-56
• 5.2.2 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓力的均值均方根對比56-57
• 5.2.3 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓力信號標準差對比57-59
• 5.3 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流的壓差波動對比59-63
• 5.3.1 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓差波動曲線對比59-61
• 5.3.2 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓差波動均值對比61-62
• 5.3.3 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓差波動標準差對比62-63
• 5.3.4 垂直彎管中段塞流與水平直管中段塞流壓差波動幅度對比63
• 5.4 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓差波動對比63-69
• 5.4.1 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓差波動曲線對比63-65
• 5.4.2 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓差波動均值對比65-66
• 5.4.3 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓差波動標準差對比66
• 5.4.4 垂直彎管中段塞流與豎直管中段塞流壓差波動幅度對比66-69
• 第六章 結論69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文75-76

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