螺旋式電極的兩相流相關(guān)流量測量

采用一種新型雙錐流量計,對氣水兩相流流量的測量進行試驗研究。通過試驗的方法,在水流量標準裝置上對雙錐流量計的流出系數(shù)進行了標定。利用雙錐流量計的差壓信號,采用分相流模型、lin模型和murdock模型對氣水兩相流的總流量測量進行了初步的研究。結(jié)果表明,在一定的測量范圍內(nèi),采用murdock模型可以獲得較好的測量結(jié)果。

基于電容層析成像技術(shù)和文丘里管流量計,提出改進的deleeuw關(guān)系式來實現(xiàn)油氣兩相流質(zhì)量流量測量。實際測量中應用電容層析成像技術(shù)獲取兩相流空隙率和流型信息,由獲取的空隙率通過關(guān)聯(lián)lockhart-martinelli參數(shù)得到質(zhì)量流量含氣率。該改進關(guān)系式根據(jù)不同的流型信息選擇經(jīng)驗參數(shù)n(該參數(shù)與氣相弗勞德準數(shù)有關(guān)),結(jié)合質(zhì)量流量含氣率及文丘里管流量計獲取的差壓信息實現(xiàn)兩相流質(zhì)量流量測量。油氣兩相流的實驗結(jié)果表明所提出的改進deleeuw關(guān)系式是有效的。

借助fluent軟件包,采用rsm模型,對螺旋式旋風分離器內(nèi)氣-固兩相流場進行模擬分析.結(jié)果表明:內(nèi)部流場較穩(wěn)定;切向、軸向速度具有類對稱性,在分離區(qū)呈螺線結(jié)構(gòu)特性;壓力損失較小,對粒徑小于5μm的顆粒具有一定的分離能力.

在較寬的實驗參數(shù)范圍內(nèi)(系統(tǒng)壓力p=8～15mpa,質(zhì)量流速g=800～1800kg·m~(-2)·s~(-1),壁面熱流密度q_w=200～950kw·m~(-2))對一立式螺旋管內(nèi)(管內(nèi)徑為10mm,螺旋直徑為300mm,節(jié)距為50mm)汽水兩相流動沸騰干涸特性進行了實驗研究。通過研究,獲得了干涸發(fā)生時螺旋管圈壁溫的分布特征以及壓力、質(zhì)量流速和壁面熱流密度這三個參數(shù)對臨界干度的影響規(guī)律。同時在實驗數(shù)據(jù)的基礎上,提出了一個適用于計算螺旋管內(nèi)高壓高含汽率工況下汽水兩相流臨界干度的經(jīng)驗關(guān)系式。

通過對旋流泵內(nèi)部流道進行三維造型,利用雷諾時均方程、雙方程湍流模型并結(jié)合simplec算法對其內(nèi)部三維固液兩相流場和清水單相流場進行了數(shù)值計算,得到了固相不同體積濃度、不同流量下的分布規(guī)律,并研究了外特性的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明:固相在葉片工作面分布較多;在葉輪里離后蓋板越遠,濃度越高;無葉腔分布濃度大于葉輪分布濃度;固相濃度的增加會引起揚程的減小。

引用api520標準附錄d中的方法,計算了兩相流情況下安全閥所需的泄放面積;計算實例表明,與國內(nèi)分別計算汽、液相泄放面積再求和的簡化方法相比,該法計算的泄放面積更為保險。

文章編號：1006-883x（2002）07-0029-03文獻標識碼：a 1、概述 均速管是基于皮托管（pitot）測速原理發(fā)展起來的新型流量檢測元件，它是由美 國迪特里希標準公司（dieterichstandardinc.）在60年代研制的產(chǎn)品，并注冊了商 標annubar（中文音譯阿牛巴或阿紐巴）。通常認為均速管的應用始于六十年代中后 期，但據(jù)介紹，早在六十名年代初期，第一只均速管檢測元件就已經(jīng)應用于芝加哥 ollare飛機場的冷卻水和空氣流量平衡測試中[1]，由此看來，均速管檢測元件的發(fā)展歷史已經(jīng)有 40年了。 與孔板等標準節(jié)流裝置比較，均速管有以下特點：結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，價格低廉； 不可恢復的阻力損失小，大體只相當于標準節(jié)流裝置的百分之幾；安裝工作量小， 費用低，維護量??；性能穩(wěn)定，不致因像孔板邊緣變形、磨損、正負壓室間滲漏及 雜質(zhì)堆積等原

流速及流量測量——本講稿主要介紹流量及流量測量的方法及儀表，流速測量方法：機械法、散熱率法、動力測壓法、激光測速法，流量計有壓差式、速度式、容積式、及電磁等。

通過利用9-26型高壓離心風機,對排粉風機在風機葉輪不同轉(zhuǎn)速、不同出口速度場條件下的風機出口兩相流濃度進行了測量,測量發(fā)現(xiàn)除內(nèi)側(cè)附近區(qū)域外,沿著風機出口朝向外側(cè)的方向固相濃度逐漸增高.測量結(jié)果給利用排粉風機出口的固相濃度分布特性來進行含粉氣流的濃淡分離提供了參考.

為了研究泥沙顆粒對沖擊式水輪機噴嘴內(nèi)的流動特性,建立了噴嘴射流的三維數(shù)學模型。利用流體分析軟件fluent,首先對連續(xù)相選用標準k??湍流模型進行計算,再選用離散模型進行固液兩相流耦合計算。分析在泥沙顆粒和水流的雙重作用下,對噴嘴壁面沖蝕磨損影響。分析得出:泥沙顆粒在噴嘴內(nèi)部流動特性呈現(xiàn)非對稱性特性,影響射流的運動特性,進而影響噴嘴各部位的沖蝕磨損程度,噴嘴下部磨損比上部嚴重。

蒸汽流量測量流量計的選型 現(xiàn)場蒸汽分為飽和蒸汽和過熱蒸汽，我國現(xiàn)有蒸汽計量沒有統(tǒng)一的標準， 對儀表系統(tǒng)不確定度不能做出權(quán)威性的評估，使貿(mào)易雙方由于量差引起的矛盾 難以解決，特別是飽和蒸汽，由于其本身的物理特性，在輸送過程中常常是以 汽、水兩相流出現(xiàn)（即飽和蒸汽的干度小于100%），目前的蒸汽計量沒有對干 度進行修正，使測量的準確度大為下降。 ?1.選用標準孔板流量計 ?標準孔板有可靠的實驗數(shù)據(jù)和完善的國際、國家標準。由于蒸汽流速一般較 高，對孔板的沖擊磨損較大，作為貿(mào)易結(jié)算用蒸汽流量計，應按國家檢定規(guī)程 每年進行檢修，如孔板銳角磨損嚴重應及時更換。標準孔板使用歷史比較悠久， 數(shù)據(jù)比較完善，但是現(xiàn)場使用磨損也很大，周期不大。 ?2.選用標準噴嘴流量計 ?噴嘴流量計結(jié)構(gòu)簡單牢固，無可動部件、長期使用無型變，穩(wěn)定可靠，有悠 久的歷史背景，各種試驗數(shù)據(jù)齊全。豐富的設計制造和應用經(jīng)驗，標準

采用雷諾時均n-s方程和rngk-ε湍流模型,使用多相流模型中的混合物模型,通過商用軟件fluent,對自吸時旋流自吸泵內(nèi)氣液兩相流場作了數(shù)值模擬.在對蝸殼流道和葉輪流道進行網(wǎng)格劃分時,尺寸扭曲率為0.78.根據(jù)模擬結(jié)果,將泵內(nèi)兩相流場的靜壓分布,與單液相時的靜壓分布作了對比,并比較了葉輪內(nèi)氣相與液相相對速度的分布情況.另外,對含氣率的分布情況作了分析.結(jié)果表明,自吸時氣液兩相狀態(tài)下的靜壓稍小于單液相狀態(tài)下的靜壓;泵內(nèi)的主要流動是液相通過相間作用夾帶氣相的流動,液相速度略大于氣相速度;靠近泵出口的兩個葉道內(nèi),有氣相的積聚,含氣率較高.

流型是兩相流中非常重要的流動參量,不同流型下的兩相流流動特性及傳熱傳質(zhì)性能有很大不同。流型也嚴重影響著兩相流參數(shù)測量的準確性。利用新近研制的兩相流電導傳感器,在垂直上升氣液兩相流管中采集了不同流型下的電導波動信號,采用wigner-ville分布(wvd)在時頻域內(nèi)處理了電導波動信號,觀察到了wvd特征與流型之間的關(guān)系,取得了較好的氣液兩相流流型辨識效果。

兩相流中相積存造成多元混合制冷劑濃度變化分析——因多相流動中汽液速度差而造成相積存(holdup)是深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷系統(tǒng)中混合物濃度偏析的一個重要因素。建立了因相積存造成濃度變化的計算模型，采用palmer對sesg~一brill—moody關(guān)聯(lián)式的修正式，詳細考察...

螺旋式壓榨機的設計

以氣固兩相流理論為基礎,結(jié)合陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損實驗中得到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)結(jié)果,研究了噴砂嘴沖蝕磨損行為和影響因素,為陶瓷噴砂嘴的耐磨結(jié)構(gòu)設計提供了動力學理論支持。

介紹了渦街流量計的測量原理,從工程應用的角度,系統(tǒng)地闡述了被測介質(zhì)的工況(溫度、壓力)發(fā)生變化后,其流量自動補償?shù)脑砑皩嵤┓椒ā?/p>

介紹了應用于油水兩相流流量測量的分流式電磁流量計的結(jié)構(gòu)及分流方法,并用分流式電磁流量計在油水兩相流模擬井中進行了流量測量及標定實驗。實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,分流式電磁流量計可以應用于高含水油水兩相流的流量測量,與未采取分流設計的電磁流量計相比,采取分流測量的方法能有效地降低電磁流量計的流量測量下限,拓寬了含水率應用范圍;采取分流設計后,低流量低含水時的儀器響應波動變小,流量測量相對誤差變小,更有利于流量的測量。該研究為電磁流量計在油水兩相流流量測量中的應用奠定了基礎。

介紹一種熱式流量計測量油水兩相流流量的測量方法。利用流體流過加熱探頭時帶走的熱量與流體流量的關(guān)系間接測量流體流量。在圓形測量管道中沿流體流動方向放置可控的熱源發(fā)生器,由熱源發(fā)生器在周圍流體中形成溫度場,當流體流動時熱源周圍的溫度場隨流量變化,通過檢測熱源發(fā)生器被冷卻的程度測量流量。設計加工了熱式流量計原理實驗樣機,在大型多相流試驗裝置上進行了動態(tài)實驗,在含水率90%以上時流量測量誤差在8%以內(nèi)。在油水兩相條件下,熱式流量計更適于特高含水條件下應用。

在蒸發(fā)溫度為5~15℃,工質(zhì)質(zhì)量流速變化范圍為50~500kg/(m2s),熱流密度范圍為5~25kw/m2和干度范圍為0.01~0.9的條件下,對r134a在臥式螺旋管內(nèi)沸騰兩相流型及壁溫特性進行了實驗研究。利用可視化技術(shù)對流型進行了觀察分析,發(fā)現(xiàn)在相同工況條件下,臥式螺旋管上升段和下降段的流型有所不同,特別是形成環(huán)狀流之前存在明顯不同的過渡流型,分別為"波環(huán)狀流型"和"超大氣彈流型",因此,對上升段和下降段分別建立了流型圖。分別獲得了臥式螺旋管沿管長和沿螺旋管橫截面圓周方向的壁面溫度分布特性。壁面溫度沿管長呈逐漸降低的趨勢;沿橫截面圓周方向,最外側(cè)壁溫最低,最內(nèi)側(cè)壁溫最高,兩側(cè)溫度居中。

以空氣和水為工質(zhì),對螺旋管內(nèi)氣液兩相流動阻力特性進行了實驗研究,得到了不同工況條件下螺旋管內(nèi)阻力數(shù)據(jù),分析了質(zhì)量流量及干度對管內(nèi)阻力的影響,采用回歸分析法建立了螺旋管內(nèi)摩擦阻力系數(shù)關(guān)系式,確立了摩擦阻力與相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系,在此基礎上建立了螺旋管內(nèi)氣液兩相流動摩擦阻力的計算公式,并用未參加回歸分析的實驗數(shù)據(jù)驗證了該阻力計算公式。結(jié)果表明,螺旋管內(nèi)氣液兩相流摩擦阻力隨干度的增加呈線性增加,隨質(zhì)量流量的增加呈指數(shù)增加,所建立的管內(nèi)摩擦阻力計算公式的計算值與實驗值吻合得較好。

設計了一種結(jié)構(gòu)簡單、對加工工藝要求較低的雙錐流量計,并用于氣液兩相流參數(shù)的測量.提取雙錐流量計的差壓波動信號的特征值,采用無量綱分析方法建立分相含率的測量模型,通過優(yōu)化方法獲得局部最佳的模型參數(shù).在氣液兩相流實驗裝置上開展了實驗研究.結(jié)果表明,所建立的分相含率測量模型可在一定的空隙率范圍內(nèi)對氣液兩相流含氣率進行有效的測量.