高含氣(qì)率下V錐流量(liang)計壓力恢複(fu)特性 發布時(shi)間:2025-12-15
摘要:針對(duì)高含氣率條(tiáo)件下V 錐流量(liang)計 内氣液相(xiang)分布及對V錐(zhui)下遊壓力恢(huī)複影響進行(háng)了實驗✍️研究(jiū),考查了不同(tong)流型的來流(liú)以及節流比(bi)對氣液相分(fèn)布的影響,獲(huò)得了不同節(jie)流比V錐流量(liàng)計的壓力恢(hui)複長度。研究(jiū)表明:氣📞液兩(liǎng)相流流經V錐(zhui)後,其流動狀(zhuang)态可能發生(shēng)轉變,節流比(bi)越小✊,來流的(de)變🍉化越明顯(xiǎn);流态的變化(huà)直接影響V錐(zhui)流量計内的(de)壓♌力分布,氣(qi)液兩相流條(tiao)件下V錐流量(liàng)計所需的壓(yā)力💜恢複長度(dù)與單相流體(ti)相🐪比較短。對(duì)于節流比爲(wèi)0.45的V錐流量計(ji),高含氣率條(tiáo)件下,下遊壓(ya)力在6D(D爲管道(dào)内徑)處可以(yǐ)恢複,部分工(gōng)況下,壓力在(zai)下遊3D處也可(ke)恢🐅複,而節流(liu)比爲0.55、0.65和0.75的V錐(zhui)流量計,壓力(li)在下遊3D即可(kě)恢複。研究結(jie)果可爲開發(fa)基于單V錐節(jiē)流元件的氣(qì)液✊兩相流量(liang)在線測量方(fāng)法提供理論(lun)指導。 高含氣(qi)率氣液兩相(xiang)流(體積含氣(qi)率φ超過95%)廣泛(fan)存在于石油(you)、核能💚、化工、動(dong)力等工業過(guo)程中,其流量(liang)在線測量一(yi)直‼️是多相流(liu)領域的熱點(diǎn)和難點問題(ti)。例如,在天然(rán)💞氣開采♌過程(chéng)中,氣井出🏃🏻口(kǒu)産氣往往爲(wèi)攜帶少量液(ye)相的天然氣(qì),屬于典型的(de)高含氣㊙️率氣(qì)液兩相流。以(yǐ)我國陸上最(zuì)大的整裝氣(qì)田蘇裏格氣(qi)田爲♉例,其采(cai)用了井間串(chuàn)接工藝生産(chan)模式,這種生(shēng)産模式由于(yu)國内外均沒(méi)有在線測量(liàng)氣液流量的(de)低成本技術(shu),難以獲得單(dān)井生産數據(jù),嚴重影響到(dào)了對氣藏出(chū)水㊙️的準确預(yù)測、配産的科(kē)學管理、增産(chǎn)✊措施的科學(xue)設計等[1-2]。 當前(qian),采用最多的(de)高含氣率氣(qi)液流量在線(xian)測量方法🌈爲(wèi)“組合法”,即通(tōng)過兩個或多(duo)個單相流量(liang)計(傳感♌器)串(chuan)聯起來,通過(guò)求解單相流(liú)量計對應的(de)測量方程得(de)到🙇🏻氣液兩相(xiàng)的流⭐量。其中(zhong),采用最多的(de)是 差壓流量(liàng)計 ( 孔闆流量(liang)計 、文丘裏管(guan)、V錐流量計等(děng))和其他傳感(gǎn)器(包括速度(du)式、容積式、質(zhì)🍉量式、伽馬射(shè)線、微波以及(ji)紅外光譜傳(chuan)感☁️器等♈)的組(zǔ)合型式[3]。自20世(shi)紀50年代起,人(rén)們就開始探(tan)索氣液兩相(xiang)流在線測量(liang)技術,到20世紀(ji)90年⁉️代,其商業(yè)應用開始興(xing)起,許多研究(jiu)機構和公司(si)相繼推出了(le)一系列的氣(qì)液在線測量(liàng)流量計此外(wài),這些裝置所(suo)用測量模型(xing)對工況變化(hua)的适應性不(bu)強,多需要🍉進(jìn)行現場标定(ding),并且其🥵價格(ge)高昂不适于(yu)氣井單井計(jì)量🏃等對成本(ben)要求較苛刻(ke)場合。因此,迫(pò)切需要開發(fa)出成本低廉(lián)、準确可靠的(de)氣液流量在(zai)線測量技⭐術(shù)和‼️方法。 作爲(wèi)一種新型的(de)差壓式流量(liang)計,V錐流量計(jì)因其具有🎯信(xin)号穩🛀🏻定、壓損(sǔn)低、量程比寬(kuān)、所需直管段(duàn)短等優點[12-15],近(jìn)年來在多相(xiàng)流🏃♂️測量領域(yu)受到了越來(lai)越多的關注(zhu)。deLeeuw發現,差壓🧑🏾🤝🧑🏼流(liu)量計測量氣(qì)液兩相流時(shi),其壓力損失(shī)能夠反映氣(qì)液🈚流量、相含(han)率、氣液密度(dù)比等參數的(de)變化,可用進(jìn)行氣液流量(liàng)在線測量[16]。根(gēn)據Steven的研究結(jié)果[17],He等采💘用節(jiē)流比爲0.55的V錐(zhuī)流量計,結合(hé)V錐流量計壓(yā)力損失特性(xing),建立了基于(yú)單V錐節流裝(zhuang)置的氣👅液兩(liang)相流在線測(cè)量方法[14]。确定(ding)V錐下遊壓✉️力(li)恢複位置,是(shi)準确🐕獲得壓(ya)力損🔅失的前(qian)提,但是目前(qián)尚缺乏針對(duì)V錐流量計下(xià)遊壓力恢複(fú)特性的系統(tǒng)研究。值得注(zhù)意的是,He等在(zài)計算壓力損(sun)失時,認爲壓(ya)力在V錐下遊(yóu)3倍管徑處即(jí)可恢複[14]。因此(ci)🌈,研❄️究V錐流量(liàng)計壓力🔴恢複(fú)特性,獲得下(xia)遊壓力恢複(fú)位置,對于💔建(jian)立基于單V錐(zhui)節流裝置的(de)氣🏃液兩相流(liu)在線測量方(fang)法十☎️分關鍵(jiàn)。 針對V錐流量(liàng)計,通過實驗(yàn)對不同節流(liu)比的V錐流量(liàng)🎯計壓㊙️力恢👄複(fú)特性進行了(le)研究。首先,研(yan)究了V錐流量(liang)☂️計内氣液🔞相(xiàng)分布特性,重(zhòng)🏒點考查了不(bú)同流型來流(liu)☎️流經V錐後的(de)變化,以及📞節(jiē)流比對氣液(yè)相分布的影(ying)✏️響;其次,分析(xī)了V錐流💯量計(jì)下遊壓力恢(huī)複特性,對比(bi)🎯了單相和氣(qì)液兩相條件(jian)下V錐下遊壓(ya)力恢複位置(zhì)的變化;最後(hou),給⛹🏻♀️出了不同(tóng)節流比V錐流(liú)量計的下遊(you)壓力恢複👈長(zhang)度。研究結果(guǒ)爲建立基于(yú)單V錐節流元(yuan)件的氣液兩(liǎng)相流量🌏在線(xiàn)測量方法提(ti)🛀🏻供了技術支(zhī)撐。 1實驗裝置(zhi)及方法 1.1.V錐流(liu)量計 V錐流量(liang)計的節流元(yuán)件結構如圖(tu)1所示,節流元(yuán)件由前、後錐(zhui)角分别爲α和(he)θ的兩個V形錐(zhui)體組成,并且(qiě)由支撐杆固(gù)定在管道上(shàng)🍓;高壓取壓口(kǒu)位于V錐元件(jiàn)上遊,低壓取(qǔ)壓口位于後(hòu)錐體的頂✏️點(diǎn)處,穿過錐體(tǐ)由支🈚撐杆引(yin)出🐆管外。V錐流(liú)🔴量計水平放(fang)置,其前🎯、後錐(zhui)角分🐇别爲45°和(hé)135°。基于内徑D爲(wèi)50mm的管道,通過(guo)改變錐體直(zhí)徑d,設🌐計了節(jiē)流比β分别爲(wèi)0.45、0.55、0.65和0.75的4個V錐流(liú)量計;同時,爲(wèi)了觀察氣液(ye)兩相流的流(liú)型特征及流(liú)經V錐前後的(de)變化,測試管(guan)道采用透☎️明(ming)的有機🚩玻璃(li)管。實驗段及(ji)錐體實物圖(tú)如圖2所示。 1.2實(shí)驗系統 氣、水(shuǐ)兩相流實驗(yan)系統流程如(rú)圖3所示。實驗(yàn)介質采用的(de)是壓縮空氣(qi)和自來水。空(kong)氣流量由精(jing)度爲0.5%的科氏(shi)質量流量計(ji)進♌行計量,水(shui)流量由精度(dù)爲0.2%的電磁流(liú)量計或精☔度(dù)爲0.1%的科氏質(zhì)量流量計進(jìn)行計量,依據(jù)不同的實驗(yàn)工況選擇不(bu)同的流量🈲計(ji);計量後的空(kong)氣和水💛在混(hùn)合器内☂️實現(xian)氣液混合,然(ran)後流經一定(dìng)長度的直管(guan)段,進入實驗(yàn)段進行實驗(yan)。爲了保證氣(qi)液充分混合(hé)和流動💛充分(fen)發展,從混合(he)器出口到V錐(zhuī)測試段入口(kǒu)的直管段長(zhang)度約爲150D;實🔅驗(yàn)段出口的氣(qì)液混合物由(yóu)分離器進行(hang)分離,空氣直(zhí)接排入大氣(qì)中,水進入儲(chǔ)水箱進行循(xun)環利用。 壓力P由(yóu)精度爲0.075%的Rosemount3051CG型(xing)壓力傳感器(qi)測量,差壓△P由(you)精度❄️爲0.075%的Rosemount3051CD型(xíng)差壓傳感器(qì)測量。溫度由(you)Pt100溫度傳感器(qì)測量,其精度(du)爲±0.15℃。實驗數據(jù)由NIUSB-6229數據采集(ji)系統和基于(yu)LabVIEW的測☂️量軟件(jiàn)獲得,采集的(de)數據包括氣(qi)、液流量、溫度(dù)、壓力、差壓等(deng)。實驗中根據(ju)測量儀表的(de)響應頻率特(tè)性,設定采樣(yang)頻率爲500Hz,每個(gè)工況采樣時(shi)間爲60s。采用奧(ào)林巴🤟斯(Olympus)公司(sī)的i-SPEEDTR高速攝像(xiang)機記錄V錐流(liú)量計内的氣(qi)液流動狀态(tài)。 1.3測試方法 爲(wei)了判斷V錐下(xia)遊的壓力恢(huī)複位置,實驗(yàn)過程中沿流(liu)動方向在🌈V錐(zhuī)節流裝置上(shàng)布置了P1′、P1、P0、P2、P3和P4共(gòng)計6個取壓點(diǎn),如🧑🏾🤝🧑🏼圖4所示。其(qí)中,P1′、P1分别位于(yu)V錐上遊5D和1D處(chù),P0位于V錐錐尾(wěi)取壓口處,P2、P3和(hé)P4分别位于V錐(zhui)下遊3D、6D和9D處,取(qǔ)壓點之間的(de)距離L0、L1、L2、L3、L4如💘圖4所(suǒ)示。實驗過程(cheng)中測量5個差(chà)♉壓(△P0、△P1、△P2、△P3和△P4)和一個(gè)壓力P4。其中🔞,△P1爲(wèi)前差壓,△P2、△P3和♊△P4爲(wei)後差壓。根⛷️據(jù)壓力P4與差壓(yā)之間的關系(xi)🛀,計算其餘5個(ge)取壓點處的(de)靜壓。取壓點(diǎn)的位置、靜壓(yā)和🛀差壓的關(guan)系見表1。 實驗(yàn)中根據測量(liàng)差壓的範圍(wéi)選擇不同量(liàng)程的傳感💃🏻器(qi),采用 便攜式(shi) 375手操器 根據(ju)測量工況對(duì)儀表的量程(chéng)範圍進行調(diao)校,使測量儀(yí)表保持最佳(jiā)測量範圍。另(lìng)外,除錐尾低(di)壓取壓點外(wai),其餘的取壓(yā)點均位🏒于管(guan)道上壁面。實(shí)驗中過程中(zhong)并未發現導(dao)壓管中積液(ye)現象,僅有少(shǎo)量的液🔴滴進(jin)入導💚壓管内(nèi),對壓力和差(chà)壓測量基本(ben)沒有影響。因(yīn)此,在氣液兩(liang)相流測量範(fan)圍内,壓力、差(cha)壓傳感🐕器的(de)導壓管無需(xu)加裝過濾器(qì)。 1.4實驗工況設(she)計 氣液兩相(xiàng)流的氣液分(fen)相流量、壓力(lì)等流動參數(shu)以及節流比(bǐ)對V錐測量氣(qi)液兩相流時(shí)流動和壓力(lì)分布特性的(de)影響規律。節(jiē)流比爲0.45、0.55、0.65與0.75的(de)4個V錐節流裝(zhuāng)置。對每個節(jiē)流裝置,測量(liàng)了0.10、0.15、0.20及0.30MPa共計4組(zu)壓力;每組壓(ya)力對應4組不(bú)同的氣相流(liu)量,每組🐆氣相(xiang)流量調節10次(ci)左🔆右的液相(xiang)流㊙️量。實驗工(gong)況參數如表(biao)2所示。 實驗中(zhong),不同節流比(bi)V錐流量計的(de)實驗工況基(ji)本相同,由于(yu)實驗過程中(zhōng)的操作誤差(chà)而略有差異(yì)。以β=0.75的V錐流量(liàng)計爲例,其實(shí)驗工況在經(jing)典的Mandhane流型圖(tu)[18]上的分布如(ru)圖5所示。圖中(zhōng)Usg和Usl分别爲氣(qì)、液表觀流速(su),如下式所示(shi) ??? 式中:mg和ml分别(bié)爲氣、液相質(zhi)量流量;ρg和ρl分(fen)别爲氣、液相(xiang)密度。 可知,測(cè)試工況位于(yú)光滑分層流(liú)、波狀分層流(liú)、環狀流以及(ji)彈狀流區域(yù)。其中大部分(fen)工況點位于(yú)波狀分層流(liú)和環狀🐉流區(qū)域。 2實驗結果(guǒ)及分析 2.1V錐流(liu)量計内相分(fen)布特性 氣液(ye)兩相流流過(guo)V錐後其流動(dong)的變化主要(yào)取決于來流(liu)流型和錐體(tǐ)結構。不同流(liu)型的來流流(liú)過同一V錐節(jie)流元件,可能(neng)呈現出不同(tong)的相分布特(te)性;同一流型(xing)流💔過不同結(jié)構的錐體後(hòu),也可能🔱呈現(xiàn)出不同的相(xiang)分布特性。 當(dang)來流爲光滑(hua)分層流時,流(liu)體經過錐體(tǐ)喉部加速,然(ran)後噴出,使得(dé)管道下部的(de)分層液體破(pò)碎形成液滴(di),飛濺到🥰管道(dào)👉上壁面(見圖(tú)6)。節流比越小(xiǎo)(即V錐錐體越(yue)大),噴射速度(du)越高,飛濺至(zhi)管道上壁面(miàn)的液體也越(yue)多。液相👨❤️👨的加(jia)速和💰破碎,使(shǐ)錐後的管道(dao)下部液體發(fa)生波動;節流(liú)比越小,波👅動(dòng)程度越大;在(zài)V錐下遊一定(dìng)距離處波動(dong)🙇🏻逐漸減弱,例(li)如✊節流比爲(wèi)0.55的V錐♻️節流裝(zhuang)置,在V錐下遊(you)約3D處,液膜的(de)波動逐漸變(bian)小(見圖6b)。 圖7展(zhan)示了來流爲(wèi)波狀分層流(liu)時的情況。與(yu)光滑分層流(liú)相比,來流液(yè)體的增多,減(jian)小了氣體的(de)流通面積,V錐(zhuī)喉部氣液作(zuò)用劇烈⛹🏻♀️,高速(sù)的氣流攜帶(dài)更多的液體(tǐ)至👄管道内壁(bi)。當攜🐇帶的液(ye)🌈量足夠🌈多時(shí),會在管道上(shang)部形成連續(xù)液膜(如圖7a所(suǒ)示),使來流🔴轉(zhuǎn)變成環🐪狀流(liú)。來流工況基(ji)本相同🌈時,能(neng)否轉變成環(huán)狀流則🔱取決(jué)于節流比💛的(de)大小。如圖7所(suǒ)示,節流比爲(wei)0.75的🛀V錐裝置,下(xià)遊管道上部(bù)僅有少量的(de)液滴和液條(tiao);随着節流比(bi)的減小,液滴(dī)和🌏液條也逐(zhu)漸增多,當節(jie)流比爲0.45時,V錐(zhuī)下遊爲環狀(zhuàng)流态。 圖(tu)8所示,來流爲(wèi)彈狀流流型(xíng)時,彈頭部位(wèi)的大股液體(ti),經過V錐之後(hòu)劇烈破碎,與(yǔ)氣體進行混(hun)合,形成環狀(zhuàng)流。可以預測(ce),與來流的彈(dan)狀流流型相(xiàng)比,此時的環(huan)狀流氣核中(zhong)夾帶更多液(yè)體,管道内壁(bi)上的液膜分(fen)布也較爲均(jun1)勻,并且節流(liú)比越小,氣核(hé)❓中夾帶的液(yè)量也越多。 環(huán)狀流流過V錐(zhuī)節流元件時(shí),由于V錐節流(liu)裝置環形通(tong)道特點,V錐對(duì)環狀流的破(po)壞較小,下遊(you)仍然呈環狀(zhuàng)流型(如圖9所(suo)示)。由✊于喉🚶♀️部(bu)的加速,氣液(yè)剪切作用強(qiang)烈,使得液膜(mó)破碎成📐液滴(di),導緻氣核🆚中(zhong)液滴夾帶量(liang)增加;相同工(gōng)況條件下,節(jiē)流比越小,液(ye)膜越容易破(po)碎,氣核中液(ye)滴夾帶量🍉越(yue)大。 如圖10所示(shì):表觀氣速較(jiao)低時,來流的(de)表觀液量越(yuè)大,錐後液體(tǐ)被卷吸的高(gao)度也越高,卷(juàn)吸距離越短(duǎn),同時飛濺液(ye)量越🏃🏻多,越容(rong)易在下遊管(guan)壁上形成液(ye)膜(見圖10a~10d);表觀(guān)氣速較高時(shi),随着表觀液(ye)量增大,錐後(hòu)的氣液作用(yong)越劇烈,氣核(he)中夾帶的液(ye)體越多,氣液(yè)分👣布越均勻(yún)(見圖10e~10h)。 2.2壓力恢(huī)複長度 V錐節(jiē)流裝置的壓(ya)力恢複長度(dù),是指從V錐錐(zhuī)尾取壓孔到(dao)下遊🚩壓力基(jī)本不再變化(hua)位置處的距(jù)離[19]。該處流體(ti)💰的動能已恢(hui)複,從該處往(wǎng)下遊,壓力沿(yán)流動方向降(jiàng)低主要是流(liú)體之間以及(jí)流體與壁面(miàn)之間的摩擦(cā)造成的。 2.2.1壓力(lì)恢複位置判(pàn)定圖11所示爲(wèi)氣液兩相流(liú)流經V錐時6個(ge)取壓位置處(chù)的靜壓力。可(ke)以發現,氣液(yè)兩相流流過(guò)V錐之後,動能(neng)迅🌐速恢♻️複,壓(yā)力升高,然後(hou)趨于穩定。壓(ya)力🙇♀️恢複位置(zhì)可能受到氣(qi)、液相流✂️量、節(jiē)流比等因素(sù)的影響,隻有(you)确⁉️定了V錐下(xia)遊的壓力恢(huī)複位置,才能(neng)合理布置下(xià)遊高壓取壓(ya)點的位置,得(dé)到準确的壓(yā)力損失。這對(dui)于利用V錐節(jiē)流裝置的壓(yā)損特性,建立(lì)基于單節流(liú)裝置的氣液(yè)兩相⛹🏻♀️流在線(xiàn)測量模型十(shí)分關鍵。 根據下(xia)遊壓力的分(fèn)布特性可知(zhi),當V錐下遊3個(gè)取壓點🌂的壓(ya)力滿足P2>P3>P4時,則(zé)認爲V錐下遊(yóu)壓力在P2處(3D)已(yi)恢複;當滿足(zu)P2<P3>P4時,則可認爲(wei)💁下遊壓力在(zai)P3處(6D)已恢複。 定(ding)義 按照上述(shù)判别方法,若(ruo)△P3-2<0且△P4-3<0,則在V錐下(xià)遊3D處壓力已(yi)恢複;若△P3-2>0且△P4-3<0,則(zé)在V錐下遊6D處(chù)壓力已恢複(fú)。 2.2.2單相流體壓(yā)力恢複長度(du)實驗研究了(le)空氣和水兩(liang)種單相介質(zhi)情況下V錐流(liu)量計的壓力(lì)恢複長度。由(you)圖12可知,測量(liàng)介質爲空氣(qì)時,對于節流(liu)比爲0.45和0.55的V錐(zhuī)節流裝置,其(qí)下遊壓力在(zai)V錐下遊3D處并(bing)未完全恢複(fú),而6D時可以認(ren)爲壓力已完(wan)全恢複,因此(cǐ)其壓力恢複(fu)長度大于3D;對(dui)于節流比爲(wèi)0.75的V錐節流裝(zhuang)置,其下遊壓(yā)力在V錐下遊(you)3D處則可以完(wán)全恢❓複;節流(liú)比爲0.65的V錐節(jie)流裝置,當氣(qi)體雷🏃♂️諾數Reg≥0.6×105時(shi),也可以認爲(wèi)其壓力在V錐(zhuī)下遊3D處已完(wán)全恢複。當流(liu)動介質爲水(shui)時,如圖13所示(shi)爲△P3-2和△P4-3随液體(ti)雷諾數Rel的變(bian)化,4個不同節(jiē)流比的V錐節(jiē)流裝置下遊(yóu)壓力恢複處(chu)的位置與測(ce)量空氣時所(suǒ)需的恢複長(zhǎng)度基本相同(tong)。 2.2.3氣液兩相流(liú)時的壓力恢(huī)複長度如圖(tú)14和15所示,測量(liang)🤟氣液兩🚶♀️相♈流(liu)時V錐流量計(jì)下遊壓力恢(hui)複長度與測(ce)量單相流時(shi)并不完全相(xiang)同。對于節流(liú)比爲0.45的V錐流(liu)量計,空氣中(zhong)引入少量水(shuǐ)後,當體積含(han)氣率小于99.5%時(shi),部分測試㊙️工(gōng)況所需的壓(ya)力恢💯複長度(du)與單相空氣(qi)相比變短,但(dàn)仍有一些實(shí)驗工況的壓(yā)❄️力恢複長度(dù)🌈需要大于3D,而(ér)在下遊6D處壓(yā)力能夠完全(quan)恢複。在圖14中(zhong)🐇,節流比爲0.55的(de)V錐流量計測(cè)量氣液兩相(xiàng)流時,壓力在(zài)下遊3D處即能(néng)恢複。這☂️意味(wèi)着與測量單(dan)相空氣相比(bǐ),液相的加入(rù)縮短了V錐流(liú)量計下遊所(suo)需的壓力恢(huī)♍複長度。其主(zhu)要原因如下(xià)✊:①V錐前後流型(xing)變🈲化的影響(xiǎng)🌍。由圖10可知,在(zai)一定表觀氣(qi)液流速下,氣(qì)液兩相流流(liú)經V錐👉後,流型(xing)可能發生變(bian)化,如分層流(liú)變成環狀流(liú)♈(見圖10c、10d)等。環狀(zhuang)流條件下,壁(bi)面潤滑效應(ying)的存在使得(de)摩擦壓降降(jiang)低,進而導緻(zhì)壓力恢複距(ju)離的縮短,并(bing)且節流比越(yuè)小(錐體體積(jī)越大),對流型(xíng)影響越大,流(liu)型轉變所需(xū)的氣液流速(su)越低(見圖7),對(duì)下遊壓力分(fen)✂️布的影響越(yue)明顯。②與V錐下(xia)遊的尾渦對(duì)壓力🈲分布特(tè)性的影響有(yǒu)關。尾渦越長(zhang),則壓力恢複(fu)所需的距離(lí)越長。研究發(fa)現,氣液兩相(xiàng)流來流時的(de)尾渦長度比(bǐ)☂️單相氣體時(shí)的短,因✏️此所(suo)需的壓力恢(huī)複長度也小(xiao)🏒于單相氣體(tǐ)✨。圖15表明,節流(liú)比爲0.65和0.75的V錐(zhui)節流裝置測(ce)🔅量高含氣率(lü)氣液兩相流(liu)時,壓力在下(xià)遊3D處可完全(quan)🏃♀️恢複。 對于4個(ge)不同節流比(bi)的V錐流量計(jì),在實驗範圍(wei)内,測☁️量單相(xiàng)流體和氣液(yè)兩相流時,所(suǒ)需的壓力恢(huī)複長✊度如表(biao)3所示。可知,V錐(zhui)節流裝置測(ce)量氣液兩相(xiàng)流時,當節流(liu)比爲0.45時,建議(yì)恢複壓力測(cè)壓點設在大(dà)于3D的🏃♀️位置處(chù);節流比爲0.55、0.65和(hé)0.75時,推薦恢複(fú)壓力測壓點(dian)設在⭕下遊3D處(chù)。此外🙇♀️,在研究(jiū)範圍内,壓力(lì)恢複長度受(shòu)入口壓力影(yǐng)響較小。 3結論(lùn) 高含氣率條(tiao)件下V錐流量(liàng)計内氣液相(xiang)分布特性及(ji)V錐下遊壓力(li)恢複特性。考(kao)查了不同流(liu)型來流以及(jí)節流比對氣(qì)液相分❌布的(de)影響,獲得了(le)不同節流比(bi)V錐流量計的(de)壓力恢複長(zhǎng)度,主要結論(lun)如下: (1)氣液兩(liang)相流流經V錐(zhuī)後,其流動狀(zhuàng)态可能發生(sheng)轉變,節流✏️比(bǐ)越小,來流的(de)變化也越明(ming)顯;V錐下遊的(de)相分布特征(zhēng)與來流流型(xíng)密切相關。流(liu)态的變化會(hui)直接影響V錐(zhui)流量計🌈内的(de)壓力分布。 (2)對(dui)于光滑分層(céng)流和波狀分(fèn)層流,在錐體(tǐ)喉部加速的(de)影響⛹🏻♀️下,下遊(yóu)管道上壁面(miàn)有液滴或液(yè)膜出現,且在(zài)一定條件下(xià),V錐下遊可轉(zhuǎn)變爲環狀流(liú);彈狀流流🌈經(jīng)V錐後㊙️,則轉變(biàn)爲氣核中夾(jiá)帶大量液滴(dī)的環狀流;V錐(zhuī)對環狀流氣(qi)液相分布影(ying)響較小。 (3)氣液(ye)兩相流條件(jiàn)下V錐流量計(ji)所需的壓力(li)恢複長度與(yu)單相流體相(xiang)比較短。對于(yu)4種節流比的(de)V錐流量計,節(jie)流比爲0.45時🛀🏻,高(gao)含氣率㊙️條件(jian)下,下遊壓力(lì)在6D處可以恢(huī)複💋,部分工況(kuàng)條件下,下遊(you)壓力在🌐3D處即(jí)可恢複;節流(liu)比爲0.55、0.65和0.75的V錐(zhuī)流量計,壓力(li)在下遊3D即可(ke)恢複。
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