文丘里管在濕氣測量中的應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)今，無論在自然界，還是工程界，兩相流課題的重要性早已人所共知。濕氣作為氣液兩相流動的一種特殊形態(tài)，廣泛存在于油氣開采、蒸汽發(fā)電等多種重要場合。氣液兩相流基礎(chǔ)研究始于上世紀(jì)中葉，在上世紀(jì)末本世紀(jì)初，AGAR、ISA等公司首次推出了商用的在線濕氣流量計，并迅速在英國的北海、美洲的墨西哥灣等油氣開采現(xiàn)場獲得了成功的應(yīng)用。 本課題以低壓工況為背景，對文丘里管的濕氣測量特性展開研究，所做的工作大致包括原理研究與分析、實驗裝置建設(shè)、實流實

2、驗和半經(jīng)驗?zāi)Ｐ脱芯克膫€部分。 首先，介紹了濕氣測量的基本參數(shù)和“虛高”理論，對經(jīng)典的文丘里管濕氣測量模型進(jìn)行了比較和分析，并以兩相流體動力學(xué)為基礎(chǔ)，從動量方程出發(fā)，推導(dǎo)了文丘里管濕氣測量的分相理論模型。 其次，對三相流綜合實驗裝置進(jìn)行了改造。設(shè)計了水平濕氣實驗管段以及相關(guān)輔助實驗設(shè)備，建立和完善了計算機(jī)數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)，硬件上以工控機(jī)為平臺，用多塊PCI數(shù)據(jù)采集卡搭建數(shù)據(jù)I/O通道，軟件上采用Visual Basic

3、6.0和MCGS組態(tài)軟件混合編程，初步適應(yīng)了濕氣實驗的要求。 再次，通過大量實流實驗，驗證了氣相流速、壓力、液相含率及文丘里管尺寸對虛高特性的影響，對經(jīng)典的文丘里管濕氣模型在低壓下的虛高修正特性作了比較實驗研究，并發(fā)現(xiàn)大部分基于中高壓工況的濕氣模型不能適應(yīng)低壓測量，且無法很好的克服虛高．液相含率曲線在低壓區(qū)的非線性。 最后，根據(jù)低壓工況的特點，發(fā)現(xiàn)液相含率是影響虛高的主導(dǎo)因素，而樂力和氣相流速在很大范圍內(nèi)對虛高影響不大，