新型氣液兩相流相含率檢測裝置的研究.pdf

1、氣液兩相流是工業(yè)中最為常見的一種流動狀態(tài)，廣泛存在于石油、化工、電力、環(huán)境等領(lǐng)域，準確測量其流量以及相含率對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。目前，在針對氣液兩相流主要測量的方法中光學(xué)法具有不易受流型影響，數(shù)據(jù)采集簡單迅速，易于實時在線遠距離連續(xù)測量等特點，被廣泛應(yīng)用。
　　本文利用近紅外光譜技術(shù)作為研究測量方法，設(shè)計了可分別安裝在豎直管道和水平管道的兩種沿兩相流流動方向進行測量的氣液兩相流檢測裝置，改變原有探頭徑向放置測量的方式為沿流體流

2、動方向進行測量，通過探頭沿軸向相近的安裝方式，提高光線在管內(nèi)反射、折射后，被相應(yīng)的探頭接收的比例，從而達到更加準確測量的目的。利用CFD仿真方法，模擬管內(nèi)流體的流動狀態(tài)，優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，在一定程度上克服光學(xué)法的缺點，實現(xiàn)了沿流體流動方向進行測量。對水平管和豎直管的多個流型下的工況點進行實驗測試，獲取8個通道的近紅外測量電壓信號，得出豎直管道在液相含率在90％以上和15%以下時，液相含率與近紅外測量電壓信號之間的擬合公式，得到液相含率在90

3、%以上的公式擬合值誤差分布在-0.2%至1.2%范圍內(nèi)，液相含率在15%以下的公式擬合值誤差分布在0至2.3%范圍內(nèi)，擬合度較高。對水平管采樣信號波形圖進行分析，得到不同流型下的相含率模型。其中分層流液相流量為0.1m3/h時，擬合值與實際測量值的相對誤差在0.02%至0.11%范圍內(nèi)；液相流量在0.3m3/h和0.8m3/h時，相對誤差在-3%至3%以內(nèi)。泡狀流擬合相對誤差在-0.8%至0.15%范圍內(nèi)。環(huán)狀流擬合誤差在-7%至11%