高含气率条件下V锥流量计的压力恢复特性

针对高含气率条件下V锥流量计内气液相分布及对V锥下游压力恢复影响进行了实验研究,考查了不同流型的来流以及节流比对气液相分布的影响,获得了不同节流比V锥流量计的压力恢复长度。研究表明:气液两相流流经V锥后,其流动状态可能发生转变,节流比越小,来流的变化越明显;流态的变化直接影响V锥流量计内的压力分布,气液两相流条件下V锥流量计所需的压力恢复长度与单相流体相比较短。对于节流比为0.45的V锥流量计,高含气率条件下,下游压力在6D(D为管道内径)处可以恢复,部分工况下,压力在下游3D处也可恢复,而节流比为0.55、0.65和0.75的V锥流量计,压力在下游3D处即可恢复。研究结果可为开发基于单V锥节流元件的气液两相流量在线测量方法提供技术支撑。     

V锥节流装置内气液分层流动特性数值模拟

针对气液分层流流量在线测量问题,对V锥节流装置内的气液分层流流动特性及其对测量的影响进行数值模拟。研究锥尾尾涡的形成、变化及对流动的影响,结合气液两相流流经V锥的相分布特性,揭示流动特性对差压测量的影响规律。结果表明:V锥锥尾下游形成大尺度的尾流漩涡;分层流来流条件下,尾涡呈现上部大下部小的不对称分布形态,随着表观液速增大,尾涡下游端点向管道下部倾斜越明显;锥尾取压口附近的流动较为稳定,且锥尾取压孔附近液相含量极低,使得低压取压环境较为稳定,进而有利于差压测量。     

V锥流量计湿气流量测量新模型

针对V锥流量计在测量湿气时产生的虚高问题,提出用V锥流量计的两相流量系数来进行修正。采用节流比为0.75的V锥,在压力为0.10～0.22MPa、气相流量为100～300m3.h-1、液相流量为0～0.08m3.h-1的实验条件下,研究了Lockhart-Martinelli(L-M)参数、压力及气体密度弗鲁德数对V锥两相流量系数的影响。结果表明,两相流量系数与L-M参数呈良好的线性关系,线性斜率受气体密度弗鲁德数和压力的影响。获得了两相流量系数与L-M参数、气体密度弗鲁德数和压力的拟合关联式,并建立了基于两相流量系数的湿气测量模型。在95%的置信水平下,新模型的气相流量测量相对误差小于±5%。