基于双锥流量计的气水两相流参数测量研究

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动力、化工、冶金、石油、核电站、管道运输、航空航天、制冷医药等领域广泛存在两相流。两相流领域涉及的领域愈加广泛再加上两相流参数测量难度较大使得两相流学科成为亟待解决前沿学科,也得到了国内外学者极大关注。两相流各种参数的准确检测对控制和运行可靠性、生产过程的计量管理具有非常重要的意义。本论文主要研究内容如下:(1)将新型式双锥流量计应用于气液两相流参数检测,提出了基于双锥流量计差压信号的气液两相流参数检测方法,提出了基于双锥流量计差压信号的气液两相流参数检测方法。论文首先对双锥流量计的设计结构作了介绍。其次,采用本文提出的气液两相流模型修正方法,构建了双锥流量计差压时均值和气液两相流总质量流量的模型,并对修正后模型的测量结果进行了误差分析。最后,对双锥流量计差压波动信号和容积含气率之间的关系进行了研究,建立了由差压脉动振幅均方根和差压信号时均值构建的无量纲数与容积含气率的关系模型,结合差压均值与气液两相流总流量关系模型,获得了基于双锥流量计差压信号测量的气液两相流分相流量和气液两相混合流量的测量模型,并进行了误差分析。(2)在气液两相流实验装置上对新型双锥流量计进行了大量的实验研究。建立了双锥流量计差压波动信号和气相体积含率的测量模型,并对其模型进行误差分析。实验研究结果表明:双锥流量计可以用于气液两相流量测量,采用本文提出的修正平均密度来构建双锥流量计气液两相流测量模型的方法是可行的,所建模型具有很好的测量特性。
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