氣液兩相流是最為常見(jiàn)的兩相流體系之一,廣泛存在于日常生活、軍事、環(huán)境、能源等諸多領(lǐng)域。氣液兩相流動(dòng)研究既有重要的理論意義,又有重大的工程應(yīng)用價(jià)值。結(jié)合氣液兩相流研究現(xiàn)狀,采用近紅外光譜技術(shù)與差壓法測(cè)流量相結(jié)合的測(cè)量手段,提出了將近紅外系統(tǒng)布置于長(zhǎng)喉頸文丘里管喉管位置的新結(jié)構(gòu),使測(cè)量過(guò)程中的近紅外信息與差壓信息結(jié)合的更緊密更有效,同時(shí)優(yōu)化了測(cè)量系統(tǒng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。利用新型測(cè)量裝置在單相水流量0-11m~3/h范圍內(nèi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),擬合得到了裝置的流出系數(shù),單相水流量測(cè)量相對(duì)誤差在±1.47%以內(nèi)。利用新型測(cè)量裝置對(duì)水流量范圍8-11m~3/h,氣流量范圍0.12-0.6m~3/h的泡狀流及水流量范圍0.4-3m~3/h,氣流量范圍0.12-0.6m~3/h的彈狀流工況下的氣液兩相流進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)合典型流型流動(dòng)特征合理構(gòu)建了流動(dòng)模型,針對(duì)性的分析了氣液兩相交界面對(duì)近紅外測(cè)量結(jié)果的影響,并建立了新的相含率測(cè)量模型。對(duì)經(jīng)典流量測(cè)量模型進(jìn)行合理修正得到了適合本裝置的流量測(cè)量模型。新型測(cè)量裝置對(duì)氣液兩相流的測(cè)量效果較好,所得新模型的測(cè)量誤差較小。在泡狀流工況下的液相體積含率測(cè)量相對(duì)誤差在±0.52%以內(nèi),氣相體積含率測(cè)量相對(duì)誤差在±10%以內(nèi),兩相流總流量測(cè)量相對(duì)誤差在±1.01%以內(nèi),采用預(yù)估液相流量的組合測(cè)量方式得到的液相體積流量測(cè)量相對(duì)誤差在±1.08%以內(nèi),氣相體積流量測(cè)量相對(duì)誤差在±14.29%以內(nèi);在彈狀流工況下的液相體積含率測(cè)量相對(duì)誤差在±4.85%以內(nèi),氣相體積含率測(cè)量相對(duì)誤差在±21.61%以內(nèi),兩相流總流量測(cè)量相對(duì)誤差在±4.26%以內(nèi),采用組合測(cè)量方式得到的液相體積流量測(cè)量相對(duì)誤差在±4.46%以內(nèi),氣相體積流量測(cè)量相對(duì)誤差在±23.34%以內(nèi)。研究表明,新型測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較合理,相含率及連續(xù)相的測(cè)量準(zhǔn)確度較高。論文對(duì)兩相交界面進(jìn)行了針對(duì)性分析,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究提出了改進(jìn)設(shè)想。
【學(xué)位單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH814
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 氣液兩相流特征參數(shù)
        1.2.1 流型
        1.2.2 流量
        1.2.3 相含率
    1.3 兩相流流量計(jì)量研究現(xiàn)狀
    1.4 兩相流相含率計(jì)量研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來(lái)源
    1.6 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 氣液兩相流測(cè)量系統(tǒng)優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 新型測(cè)量裝置的基本結(jié)構(gòu)
    2.3 新型測(cè)量裝置的仿真定型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氣液兩相近紅外透過(guò)性靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
    3.1 液相對(duì)近紅外光線吸收作用
    3.2 交界面對(duì)近紅外光線折射、反射作用
    3.3 對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 單相流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)與分析
    4.1 單相流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    4.2 單相流量測(cè)量理論分析
    4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 泡狀流相含率與流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)與分析
    5.1 泡狀流相含率與流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    5.2 相含率測(cè)量理論分析與數(shù)據(jù)處理
        5.2.1 相含率測(cè)量理論分析
        5.2.2 相含率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    5.3 流量測(cè)量理論分析與數(shù)據(jù)處理
        5.3.1 流量測(cè)量理論分析
        5.3.2 流量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    5.4 預(yù)估液相流量的迭代算法
    5.5 本章小結(jié)
第6章 彈狀流相含率與流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)與分析
    6.1 彈狀流相含率與流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    6.2 相含率測(cè)量理論分析與數(shù)據(jù)處理
        6.2.1 相含率測(cè)量理論分析
        6.2.2 相含率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    6.3 流量測(cè)量理論分析與數(shù)據(jù)處理
        6.3.1 流量測(cè)量理論分析
        6.3.2 流量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    6.4 基于新型測(cè)量裝置的組合測(cè)量效果驗(yàn)證
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間取得的科研成果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2849116