双锥流量计的气水两相流流量测量研究.pdf

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1、双锥流量计的气水两相流流量测量研究朱跃，等双锥流量计的气水两相流流量测量研究ResearchontheFlowMeasurementMethodBasedonDualConeFlowmeterforGas／LiquidTwoPhaseFlow朱跃1钳代磐1格拓溟2雾国伟1(中国计量学院计量测试工程学院1，浙江杭州310018；浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂2，浙江宁波315040)摘要：采用一种新型双锥流量计，对气水两相流流量的测量进行试验研究。通过试验的方法，在水流量标准装置上对双锥流量计的流出系数进行了标定。利用双锥流量计的差压信号，采用分相流模型、Lin模

2、型和Murdock模型对气水两相流的总流量测量进行了初步的研究。结果表明。在一定的测量范围内。采用Murdock模型町以获得较好的测量结果。关键词：两相流双锥流量计流量测量模型差压信号中图分类号：TP216；Tff212+．9文献标志码：AAbstract：Byadoptingthenewtypeofdual-coneflowmeter，themeasurementfortwo-phaseofgas／liquidflowistestedandexperimented．Throughexperimentalmethod，OHflowstandarddeviceforw

3、ater，theflow—outcoefficientofdual-coneflowmeteriscalibrated．Byusingthed／psis,1alofdual-coneflowmeter，witllphaseflowmodel，LinmodelandMurdockmodel，thetotalflowofthegas／liquidtwo·phaseflowisresearchedpreliminary．Theresultindicatesthatincertainmeasurementrange，witlIMurdockmodel，bettermeasu

4、rementresultcanbeobtained．Keywords：Two—phaseflowDual-coneflowmeterFlowmeasurementMedelDifferentialpressuresignal0引言标准孔板或文丘里管是传统差压流量计常用的节流装置，由于自身结构的限制，传统差压流量计存在无法克服的缺点¨J。为克服传统差压流量计的缺点，近年来，新型的节流装置不断涌现，其中较为成功并已投入市场使用的是V锥流量计旧1。研究表明，V锥流量计确实在很多方面克服了传统差压流量计的缺点H1。因此，在单相流测量领域和多相流测量方面，V锥流量计倍受关注H

5、“J。本文在V锥流量计的基础上，设计了一种结构简单、加工工艺要求低的双锥流量计，并尝试将其用于气液两相流的测量。采用传统的单相流量计结合测量模型对气液两相流参数进行测量，是目前气液两相流测量研究中的重要方向之一。自1949年Lockhart和Martinell∥研究差压信号与界面含气率之间的关系以来，Murdoek埔j、Chisholmpo和un【l驯等分别采用标准孔板或文丘里管对气液两相流进行研究，建立了相应的测量模型。目前，虽有各种新技术的不断涌现，但利用常规流量计对气液国家自然科学基全资助项目(墒号：11002137)；浙江省自然科学基金责助项目(墙号：Y10

6、91052)。修改稿收到日期：201l一05一13。第一作者朱跃(19黼一)，男，现为中国计量学院测试计量技术反仪器专生在读硕士研究生；主要从事漉量测量以曩自动化系统方面的研究工作。两相流测量的研究并未停止，如HungZhiyao等⋯。31采用文丘里管结合层析成像技术，对气液两相流进行测量，FengDong掣63采用V锥流量计研究气液两相流的测量技术。这些研究成果为进一步完善和推广常规流量计测量两相流的方法提供了很好的借鉴。l双锥流量计测量原理1．1双锥流量计节流装置结构双锥流量计的基本工作原理图如图l所示。二卜—．．点————，-———．墨—一图1双锥流量计工作原

7、理图Fig．1Thestmcturcofdual-coneflowmeter双锥流量计属于边壁收缩、逐渐扩散式流量计。双锥流量计的节流锥体主要包括锥体和锥体支架结构两部分。双锥流量计的锥体由前后两锥角相等的对称锥体组成。锥体支架结构由三个片状支架和一管环组成，锥体的支架结构通过锥体中间喉部将锥体同定在管道中心与管道同轴，其中管环的内径和管道的内径12PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONV01．33No．2February2012双锥流量计的气水两相流流量测量研究朱跃，等相同。将锥体安装在管道中就可以构成双锥流量计。图1中：P。、P2、