超声波管路气液两相流流型识别技术分析

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1、距气液两相流动的流型，对管线工程的设计施工、运营管理以及日常的维护都有着十分重大的意义。利用超声波固有的传播特性来实现气液两相流流型的在线识别，能够在不对生产过程造成影响的前提下准确获取流动过程中的实时流型，操作方便。当超声波在传播过程中遇到钢管壁分别与液相、气相构成的界面时，由于界面两侧介质的声阻抗不同，超声波在界面处发生反射，且相同入射波在不同的界面处反射回波强弱不同。气液两相流管路中流型的超声波在线识别技术正是应用了这一特性，通过在管道横截面上平均分布的各个测量点处进行超声回波测量，对在测量点处与管内壁接触的流体介质进行识别，获得管道

2、内的气液流体分布状况，进行流型辨别。本文通过理论计算、借助ANSYS程序进行的数值模拟、实验研究三者相结合，对超声波气液两相流管路流型识别技术进行了研究。研究结果表明：相同的入射超声波在管壁分别与不同流体构成的界面处反射得到的反射回波有着十分明显的区别，通过对反射回波的分析可以准确识别在测量点处与管内壁接触的介质，获得管内气液相流体的实时分布状况，进行流型的准确在线识别。关键词：超声波，流型识别，ANSYS，数值模拟andnaturalgasinmodemsociety，gas-liquidtwophaseflowislargelyexis

3、tedintheprocessoflongdistancepipelinetransportationintemalgatheringofoilgasfields．Itisveryimportantintheengineeringdesignconstruction，operationmanagementroutinemaintenanceofpipelinetogettheflowpaUemofgas—·liquidtwo·-phaseflowaccuratelyidentified．WeCangetthereal-timeflowpat

4、ternaccuratelybytheuseofthepropagationcharacteristicsofultrasonicinmedium．Morever,thismethodiseasytoapplydonotaffectthenomalproductionofthepipeline．Duringtheprocessoftransmissionultrasonicproducesreflectionintheinterfacewhichconsiasofdifferentmaterialssuchassteelwaterorair

5、,andtheechostrengthofreflectionthatderivedfromsameincidentwaveindifferentinterfacearenotthesame．FlowpaRemultrasonicrecognitiontechnologyunderpipelinegas·liquidtwo-phaseflowistheapplicationoftheultrasonictransmissionproperties，Wecangetthereflectionechoateachdetetionpointbyu

6、ltrasonicidentificationateverydetectionpointsthatevenlydistributedonthepipecross-section，andthenidentificatethemediumsthatbepasteinthempipewall．Soweknowthefluiddistributioninthepipegettheflowpa_ctemaccurately．Thispaperconductedresearchongas—liquidtwophaseflowpaRemidentific

7、ationtechnique，theresearchprocessintegratedtheoreticalcalculation，numericalsimulationbyprogramANSYSexperimentalstudy．Theresultsofthestudyshowthat：Thereflectionechoofthesameincidentultrasonicindifferentinterfaceareobviouslydifferent．Throughtheanalysisofthedifferenceofreflec

8、tionechowecanaccuratelyidentifythemediumwhichcontactwiththepipe’Sinnerwallthepipenumerica