高含氣率下V錐流量計壓力恢複特性-江蘇省孝感尼蓝纺织制造有限责任公司
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高含(han)氣率下V錐流量(liàng)計壓力恢複特(tè)性
發布時間:2025-12-16

摘(zhai)要:針對高含氣(qì)率條件下V 錐流(liú)量計 内氣液相(xiang)分布及對V錐下(xia)遊壓力恢複影(ying)響進行了實驗(yan)研✍️究,考查了不(bu)同流型的來流(liu)以及節流比對(dui)🔞氣液相分布的(de)影響,獲得了不(bú)同節流比V錐流(liu)量計的壓力恢(hui)複長度。研究表(biao)明:氣液兩相流(liu)流經V錐後🌈,其流(liu)動狀态可能發(fa)生轉變,節流比(bǐ)越小,來流的變(biàn)🈲化越明顯;流态(tai)的變化直接影(yǐng)響V錐流量計内(nèi)的壓力分布,氣(qi)液兩相流條件(jiàn)下V錐流量計所(suǒ)需的壓力恢複(fú)長度與單相⛹🏻‍♀️流(liú)體相比較短。對(duì)于節流比爲0.45的(de)V錐流量計,高含(hán)氣率🔱條件下,下(xia)遊壓力在6D(D爲管(guan)道内徑)處可以(yǐ)恢複,部分工況(kuang)下,壓力在下遊(yóu)3D處也可恢複,而(er)節流比爲0.55、0.65和0.75的(de)V錐流㊙️量計,壓力(li)在下遊3D即可恢(huī)㊙️複。研究結果可(kě)爲開發基于🏃‍♀️單(dān)V錐節流元件的(de)氣液🚶兩相㊙️流量(liang)在線測量方法(fǎ)提供理論指導(dao)。
  高含氣率氣液(yè)兩相流(體積含(hán)氣率φ超過95%)廣泛(fan)存在于石油、核(he)能、化工、動力等(deng)工業過程中,其(qi)流量在線測量(liàng)一直㊙️是多相流(liú)領域的熱點和(hé)難點問題。例如(rú),在天然氣開采(cai)過程中,氣井出(chu)㊙️口産氣往往爲(wèi)攜帶少量液相(xiàng)的天然氣,屬于(yu)典型的高含氣(qi)率氣液兩相流(liu)。以我國陸上最(zuì)大的整裝氣田(tian)蘇裏格氣田爲(wèi)例,其采用了井(jǐng)間串接工藝生(shēng)産模式,這種生(sheng)産模式由于國(guo)🐅内外均沒有在(zai)線測量氣液流(liú)量的低成本技(ji)術,難以獲得單(dān)井生産數據,嚴(yán)重🔱影響到了對(duì)氣藏出水的準(zhǔn)确預測、配産的(de)科學管理、增産(chǎn)措施的科學設(shè)計等[1-2]。
  當前,采用(yong)最多的高含氣(qì)率氣液流量在(zài)線測量方法爲(wei)“組合法”,即通過(guo)兩個或多個單(dan)相流量計(傳感(gǎn)器)串聯起來,通(tong)過求解單相流(liú)量計對應的測(ce)量方✌️程得到氣(qì)液兩相的流量(liàng)。其中,采用最多(duo)的是 差壓流量(liang)計 孔闆流量計(ji) 、文丘裏管、V錐流(liu)量計等)和其他(ta)傳感器(包括速(sù)度式、容🔅積📐式、質(zhì)量式、伽馬射線(xian)、微波以及紅外(wai)光譜傳感器等(deng))的組合型🚩式[3]。自(zì)20世紀50年代起,人(ren)們就開始探索(suǒ)氣液兩相流在(zai)線測量🈚技術,到(dao)20世紀90年代,其商(shāng)業應用開始興(xìng)起,許多研究機(ji)構和🌈公司相繼(ji)推出了一系列(liè)的氣液在線測(ce)量流量計此外(wài),這些裝置所用(yòng)測量模型對工(gōng)況變化的适應(ying)性不強,多需要(yào)㊙️進行現場标定(dìng),并且其價格高(gao)昂不适于氣井(jǐng)單井計量🐆等對(dui)成本要求較苛(ke)刻場合。因此,迫(po)切需要開發出(chu)㊙️成本低廉、準确(que)可靠的氣液流(liu)量在線測量技(ji)術和方法。
  作爲(wèi)一種新型的差(cha)壓式流量計,V錐(zhui)流量計因其具(jù)有🈲信号穩💚定、壓(ya)損低、量程比寬(kuān)、所需直管段短(duǎn)等優點[12-16],近年來(lái)在多⛹🏻‍♀️相流✂️測量(liàng)領域受到了越(yue)來越多的🔴關注(zhu)。deLeeuw發📱現,差壓流量(liang)計✌️測量氣液兩(liang)相流時,其壓力(lì)損失能夠反映(yìng)氣液☀️流量、相含(han)率、氣液密度比(bi)等參數的變化(hua),可用進行氣液(yè)流量在線測量(liàng)[16]。根據Steven的研究結(jie)果[17],He等采用節流(liú)比爲0.55的V錐流量(liàng)計,結合V錐流量(liàng)計壓力損㊙️失特(tè)性🔞,建立了基于(yu)單V錐節流裝置(zhi)的氣🔱液兩相流(liu)在線測量方法(fa)[14]。确定V錐下遊壓(yā)力恢複位置,是(shi)準确💘獲得壓力(li)損失的前提,但(dàn)是目前尚缺乏(fa)🏃🏻‍♂️針對V錐流量計(ji)下🐪遊壓力恢複(fú)特性的系統研(yan)究。值得注意的(de)是,He等在計算壓(yā)力損失時,認爲(wei)壓力在V錐🤩下遊(yóu)3倍管徑處即可(kě)恢複[14]。因此,研究(jiū)V錐流量計壓力(li)💛恢複特性,獲得(dé)下遊壓力恢複(fu)位置,對于建立(lì)基于單V錐節流(liu)裝置的氣液兩(liang)相流在線測量(liang)方法十分關鍵(jiàn)。
  針對V錐流量計(jì),通過實驗對不(bu)同節流比的V錐(zhui)流量計壓力恢(hui)複特性進行了(le)研究。首先,研究(jiū)了V錐流量計内(nèi)氣液相分布特(te)性,重點考查了(le)不同流型來流(liú)流經V錐後的變(bian)化,以及節流比(bi)對氣液相分布(bù)的影響;其次,分(fen)析了V錐流量計(jì)下遊壓力恢複(fú)特性,對比🔆了單(dan)相和氣液兩相(xiang)條件下V錐下遊(you)壓力恢複位置(zhi)的變化;最後,給(gei)出了不同節流(liu)比V錐流量計的(de)下遊壓力恢複(fú)長度。研❓究結果(guǒ)😄爲建立基于單(dan)V錐節流元件的(de)氣液兩相流量(liang)在線測量方法(fǎ)提供了技術支(zhī)撐。
1實驗裝置及(jí)方法
1.1.V錐流量計(ji)
  V錐流量計的節(jie)流元件結構如(ru)圖1所示,節流元(yuan)件由前、後錐😘角(jiao)分别爲α和θ的兩(liǎng)個V形錐體組成(chéng),并且由支撐杆(gǎn)⭐固定在管道上(shang);高壓取壓口位(wèi)于V錐元件上遊(you),低壓取壓口位(wei)于後錐體的頂(ding)點處,穿過錐體(tǐ)由支撐杆引出(chū)管外。V錐流量計(jì)水平放置,其前(qián)、後錐角分🐉别爲(wèi)45°和135°。基于内徑D爲(wèi)50mm的管道,通過改(gǎi)變錐體直徑d,設(she)🐇計了節流比β分(fen)别爲0.45、0.55、0.65和0.75的4個V錐(zhuī)流量計;同時,爲(wèi)了觀察氣液兩(liǎng)相流🈚的流型特(te)征及流經V錐前(qián)後的變化,測試(shì)管道采用透明(míng)的有機玻璃管(guan)。實✊驗段及錐體(ti)實物圖如圖2所(suǒ)示。
1.2實驗系統
  氣(qi)、水兩相流實驗(yan)系統流程如圖(tu)3所示。實驗介質(zhì)采用的✏️是㊙️壓縮(suo)空氣和自來水(shuǐ)。空氣流量由精(jīng)度爲0.5%的科氏質(zhi)量流量計進🔴行(hang)計量,水流量由(you)精度爲0.2%的電磁(cí)流量計或精✔️度(du)爲0.1%的科氏質量(liang)流量計進行計(jì)量🔞,依據不同的(de)實驗工況選擇(zé)不同的流量♌計(ji);計量後的空氣(qì)和水在混合器(qi)内實現氣液混(hùn)合,然後流經一(yi)定長度的直管(guan)段,進入實驗段(duan)進行實驗。爲了(le)保證氣液充分(fen)混合和流動充(chong)分發展,從混合(he)器出口到👨‍❤️‍👨V錐測(cè)試段入口的✔️直(zhí)管段長度約爲(wèi)🥵150D;實驗段出口的(de)氣液混👅合物由(yóu)分離🐆器進行分(fen)離,空氣直接排(pái)入大氣中,水進(jin)入儲水箱進行(háng)循環利用。
V錐流(liu)量計錐體結構(gòu)圖

  壓力P由精度(dù)爲0.075%的Rosemount3051CG型壓力傳(chuán)感器測量,差壓(yā)△P由精度爲0.075%的Rosemount3051CD型(xing)差壓傳感器測(ce)量。溫度由Pt100溫度(dù)傳感器測量,其(qí)精度爲±0.15℃。實驗👈數(shù)據由NIUSB-6229數據采集(jí)系統和基于LabVIEW的(de)測量軟件☁️獲得(de),采集的數據包(bāo)括氣、液流量、溫(wen)度、壓力、差壓等(deng)。實驗中根據測(cè)量儀表的響應(yīng)頻率特性,設定(dìng)采樣頻率爲500Hz,每(měi)個工況采樣時(shi)間爲60s。采用奧林(lin)巴斯(Olympus)公司的i-SPEEDTR高(gāo)🌈速🐅攝像機記錄(lu)V錐流量計内的(de)氣液流動狀态(tài)。

1.3測試方法
  爲了(le)判斷V錐下遊的(de)壓力恢複位置(zhi),實驗過程中沿(yan)流🌈動方向在V錐(zhui)節流裝置上布(bu)置了P1′、P1、P0、P2、P3和P4共計6個(ge)取壓點,如🛀🏻圖4所(suǒ)示。其中,P1′、P1分别位(wèi)于V錐上遊5D和1D處(chu),P0位于V錐錐尾取(qu)壓♉口處,P2、P3和P4分别(bie)位于V錐下遊3D、6D和(hé)9D處,取壓點之間(jiān)的距離L0、L1、L2、L3、L4如🙇‍♀️圖4所(suǒ)示。實驗過程中(zhōng)👣測量5個差壓(△P0、△P1、△P2、△P3和(he)△P4)和一個壓力P4。其(qí)中,△P1爲前差壓,△P2、△P3和(hé)△P4爲後差壓。根據(ju)壓力P4與差💞壓之(zhi)間的關系,計算(suan)其餘5個取壓點(dian)處的靜壓。取壓(ya)點的位置💃、靜壓(yā)和♋差壓的關系(xì)見表1。

  實驗中根(gēn)據測量差壓的(de)範圍選擇不同(tóng)量程的傳感器(qi),采用 便攜式 375手(shou)操器 根據測量(liang)工況對儀表的(de)量程範圍進行(háng)調校,使測量儀(yí)🏃‍♀️表保持最佳測(ce)量範圍。另外,除(chú)錐尾低壓取壓(yā)點外⛷️,其餘的取(qu)壓點均位于管(guan)道上壁面。實驗(yan)中過程中并💚未(wei)發現導壓管中(zhong)積液現象,僅有(yǒu)少量的液滴進(jin)入導壓管内,對(dui)壓力和差壓測(cè)量基本沒有影(yǐng)😄響。因此,在氣液(ye)兩相流測💋量範(fan)圍内,壓力、差壓(yā)傳感🤞器的導壓(ya)管無需加裝過(guò)濾器🎯。
1.4實驗工況(kuàng)設計
  氣液兩相(xiang)流的氣液分相(xiang)流量、壓力等流(liu)動參數以及節(jiē)流比對V錐測量(liang)氣液兩相流時(shí)流動和壓力分(fen)布特性的影響(xiǎng)規律⭕。節流比爲(wèi)0.45、0.55、0.65與0.75的4個V錐節流(liú)裝置。對每個節(jiē)流裝置,測量了(le)0.10、0.15、0.20及0.30MPa共計4組壓力(lì);每組壓力對應(yīng)4組不✍️同的氣相(xiàng)📱流量,每組氣相(xiang)流量💛調節10次左(zuǒ)右的液相流量(liang)。實驗工況參數(shù)如表2所示。

  實驗(yan)中,不同節流比(bǐ)V錐流量計的實(shi)驗工況基本相(xiàng)同,由于實驗過(guò)程中的操作誤(wù)差而略有差異(yì)。以β=0.75的V錐流量計(jì)爲例,其實驗工(gōng)況在經典的Mandhane流(liú)型圖[18]上的♋分布(bù)如圖5所示。圖中(zhōng)Usg和Usl分别爲氣、液(yè)表觀流速,如下(xià)式所示
???
式中:mg和(hé)ml分别爲氣、液相(xiàng)質量流量;ρg和ρl分(fèn)别爲氣、液相🚶‍♀️密(mì)度。
  可知,測試工(gōng)況位于光滑分(fèn)層流、波狀分層(ceng)流、環狀流😘以及(ji)彈⭕狀流區域。其(qi)中大部分工況(kuang)點位于波狀分(fen)層流和🔞環狀流(liu)區域。

2實驗結果(guǒ)及分析
2.1V錐流量(liang)計内相分布特(te)性
  氣液兩相流(liu)流過V錐後其流(liú)動的變化主要(yào)取決于來流流(liu)型和♈錐體結構(gou)。不同流型的來(lai)流流過同一🌈V錐(zhuī)節流元件,可能(néng)呈現出不同的(de)相分布特性;同(tong)一流型流過不(bu)同結構的錐體(ti)後,也可能呈現(xiàn)出不同的相分(fen)布特性。
  當來流(liú)爲光滑分層流(liú)時,流體經過錐(zhuī)體喉部加速,然(rán)後噴出,使得管(guan)道下部的分層(céng)液體破碎形成(chéng)液滴,飛濺到管(guǎn)道上壁👨‍❤️‍👨面(見圖(tú)6)。節流比越小(即(ji)V錐錐體越大),噴(pēn)🔞射速度越高,飛(fei)濺至管道上壁(bì)面的液體也越(yuè)多。液相的加速(sù)和破碎,使錐後(hòu)的管道下部液(ye)體🏃發生波動;節(jie)流比越小,波動(dong)程度越大;在V錐(zhuī)下遊一🤞定距離(lí)處波動逐漸減(jian)弱,例如⚽節流比(bǐ)爲0.55的V錐節流裝(zhuāng)置,在V錐下遊約(yuē)3D處,液膜的波動(dòng)逐漸變小(見圖(tú)6b)。

  圖7展示了來流(liu)爲波狀分層流(liu)時的情況。與光(guāng)滑分層流相比(bi),來流液體的增(zēng)多,減小了氣體(tǐ)的流通面積,V錐(zhui)喉部氣液🔞作用(yong)劇烈,高速的氣(qì)流攜帶更多的(de)液體至管道内(nèi)壁。當攜帶的液(ye)量足夠多時,會(hui)在管道上部形(xing)成連續液膜(如(ru)圖7a所示),使來流(liú)轉變成環狀流(liú)。來流工況基本(ben)相同時,能否轉(zhuǎn)變成環狀流則(zé)取決于節流比(bi)的大小。如圖7所(suo)示,節流比爲0.75的(de)V錐裝置,下遊管(guǎn)道上部僅有少(shao)量的液滴和液(ye)條;随着節流⚽比(bǐ)的減小,液滴和(he)液條也逐漸增(zeng)多,當節流比爲(wèi)0.45時,V錐下遊爲環(huan)狀流态。
來流爲(wèi)波狀分層流時(shi)在V錐流量計節(jiē)流裝置内流型(xing)圖
  圖8所示,來流(liu)爲彈狀流流型(xíng)時,彈頭部位的(de)大股液體,經過(guò)V錐🌂之後劇烈破(po)碎,與氣體進行(háng)混合,形成環狀(zhuàng)流🔴。可以預測,與(yu)來✍️流的彈狀流(liú)流型相比,此時(shí)的環狀流氣核(hé)中夾帶更多液(yè)體,管道内✨壁上(shàng)的液膜分布也(ye)較🔴爲均勻,并♌且(qie)節流比越小,氣(qi)核中夾帶的液(yè)量也越多。

  環狀(zhuang)流流過V錐節流(liu)元件時,由于V錐(zhuī)節流裝置環形(xíng)😄通🎯道特🌂點,V錐對(dui)環狀流的破壞(huài)較小,下遊仍然(ran)呈環狀流型(如(rú)圖9所示)。由☁️于喉(hou)🤟部的加速,氣液(ye)剪切作用強烈(lie),使得液膜破碎(suì)成液滴,導緻氣(qi)核中液滴夾帶(dài)量增加;相同工(gōng)況條件下,節流(liu)🍉比越小,液膜越(yue)容易破碎,氣核(he)中液滴夾帶量(liang)越大。

  如圖10所示(shì):表觀氣速較低(dī)時,來流的表觀(guān)液量越大,錐後(hòu)❄️液👈體被卷吸的(de)高度也越高,卷(juan)吸距離越短,同(tóng)🧡時飛濺液量越(yue)多,越容易在下(xia)遊管壁上形成(cheng)液膜(見圖10a~10d);表觀(guān)氣速較高時,随(sui)着表觀液量增(zeng)大,錐後的氣液(yè)作用越劇烈,氣(qi)核中夾帶的液(ye)體越多,氣液分(fen)布越均勻(見圖(tu)10e~10h)。

2.2壓力恢複長度(du)
  V錐節流裝置的(de)壓力恢複長度(dù),是指從V錐錐尾(wei)取壓孔💰到下💋遊(you)壓力基本不再(zài)變化位置處的(de)距離[19]。該處流體(tǐ)🛀🏻的動能已恢複(fú),從該處往下遊(yóu),壓力沿流動方(fāng)向降低主要是(shì)流體之間以及(jí)流體與壁面之(zhī)間的摩擦造成(cheng)的。
2.2.1壓力恢複位(wei)置判定圖11所示(shì)爲氣液兩相流(liú)流經V錐時6個取(qǔ)🈲壓位置處的靜(jing)壓力。可以發現(xian),氣液兩相流♌流(liu)過💘V錐之☀️後,動能(neng)迅速恢複,壓力(lì)升高,然後趨于(yu)穩定。壓力恢複(fú)位置可能受到(dao)氣、液相流量、節(jiē)流比等因素的(de)影響,隻有确🤞定(dìng)了V錐下遊的壓(yā)力💃🏻恢複位置🌐,才(cai)能合理布置下(xià)遊高壓取壓點(dian)的位置,得到準(zhǔn)确的壓力損失(shī)。這對于利用V錐(zhuī)節🔱流裝置的壓(yā)損特性,建立基(ji)于單節流裝置(zhi)的氣液兩相流(liú)在線測量模🔆型(xing)✌️十分關鍵。
V錐流(liu)量計節流裝置(zhi)沿流動方向靜(jìng)壓力分布圖
  根(gēn)據下遊壓力的(de)分布特性可知(zhī),當V錐下遊3個取(qu)壓⚽點的壓力📞滿(man)足P2>P3>P4時,則認爲V錐(zhuī)下遊壓力在P2處(chù)(3D)已恢複;當滿足(zú)P2<P3>P4時,則可⭐認爲下(xia)遊🌈壓力在P3處(6D)已(yi)恢複。
定義

  按照(zhao)上述判别方法(fǎ),若△P3-2<0且△P4-3<0,則在V錐下(xia)遊3D處壓力已恢(huī)複✊;若📧△P3-2>0且△P4-3<0,則在☔V錐(zhuī)下遊6D處壓力已(yi)恢複。
2.2.2單相流體(tǐ)壓力恢複長度(dù)實驗研究了空(kōng)氣和水兩種單(dan)相介質🌈情況下(xià)V錐流量計的壓(yā)力恢複長度。由(yóu)圖12可知,測💛量介(jie)質爲空氣時,對(dui)于節流比爲0.45和(he)0.55的V錐節流裝置(zhi),其下🔞遊壓力在(zài)V錐下☔遊3D處并未(wei)完全恢複,而6D時(shí)可以認爲壓力(li)🔞已完全恢複,因(yīn)此其♌壓力恢複(fu)💛長度大于3D;對于(yú)節流比爲0.75的V錐(zhui)節流裝置,其下(xià)遊壓力在V錐下(xià)遊3D處則可以完(wan)全恢複;節流比(bǐ)爲0.65的🔴V錐節❌流裝(zhuāng)置,當氣體雷諾(nuo)數Reg≥0.6×105時,也可以認(rèn)爲其壓力在V錐(zhuī)🐅下遊3D處已完全(quan)恢複。當流動介(jiè)質爲水時㊙️,如圖(tú)13所示爲△P3-2和△P4-3随液(yè)🏃🏻‍♂️體雷諾數Rel的變(biàn)化,4個不同節流(liu)比的⭐V錐節流裝(zhuāng)置下遊壓力恢(huī)複處💚的位置與(yu)測量❓空氣時所(suǒ)需的恢複長☎️度(du)基本相同。

2.2.3氣液(yè)兩相流時的壓(ya)力恢複長度如(ru)圖14和15所示,測量(liàng)氣液兩相❤️流時(shí)V錐流量計下遊(you)壓力恢複長度(dù)與測🈲量單🌈相流(liú)時并❓不完全相(xiàng)同。對于節流比(bi)爲0.45的V錐流♻️量計(ji),空氣中引入少(shǎo)量水後,當🌈體積(jī)含氣率小于99.5%時(shí),部分測試工況(kuàng)所需的壓力恢(hui)複長度與🥰單相(xiang)空氣💚相比變短(duǎn),但仍有一些實(shí)♉驗工況的壓力(lì)恢複長度🧑🏾‍🤝‍🧑🏼需要(yao)大于3D,而在💚下遊(you)6D處壓力能夠完(wan)全恢複。在💋圖14中(zhong)♉,節流比爲0.55的V錐(zhui)流💃量計測量氣(qi)液兩相流時,壓(ya)力在下遊3D處即(ji)能恢複。這意味(wei)着與測量單相(xiàng)空氣相比,液相(xiang)的加❌入縮短了(le)V錐流量計🔴下遊(you)所需的壓💔力恢(hui)複長度。其主要(yao)原因如下👌:①V錐前(qián)後流型變化的(de)影響。由圖10可知(zhī),在一定表觀氣(qi)液流速下,氣液(ye)兩相流流❓經V錐(zhuī)後,流型可能發(fā)生變化,如分層(ceng)流變成環狀流(liu)(見圖10c、10d)等。環狀流(liu)條件下,壁面潤(rùn)滑🚩效應的存在(zai)使得摩擦壓降(jiàng)降低,進而⛱️導緻(zhì)壓力恢複距離(li)的縮短,并😍且節(jie)流比越小(錐體(ti)體積越大),對流(liu)型影響越大,流(liu)🌈型轉🛀🏻變所需的(de)氣液流速越低(dī)(見圖7),對下🏃遊壓(yā)力分❌布的影響(xiǎng)越明顯。②與V錐下(xia)🧡遊的尾渦對壓(ya)力分布特性的(de)影響有關。尾渦(wo)越長,則壓力恢(hui)複所需的距離(lí)🔅越長。研究發現(xian),氣液兩相流來(lái)流時的尾渦長(zhang)度比單相氣體(ti)時的短,因此所(suo)需的壓力恢複(fu)長度也小于單(dan)相氣體。圖15表明(ming),節流比爲0.65和0.75的(de)V錐節流裝置測(ce)㊙️量高含氣率氣(qì)液兩相流時,壓(yā)力在下遊3D處可(kě)完全恢複。


  對于(yú)4個不同節流比(bǐ)的V錐流量計,在(zài)實驗範圍内,測(ce)量單⚽相流體和(hé)氣液兩相流時(shi),所需的壓力恢(huī)複長度如表3所(suo)示。可知,V錐🌈節流(liú)裝置測量氣液(ye)兩相流時,當節(jiē)流比爲0.45時,建議(yì)恢🍓複壓力測壓(ya)點設在大于3D的(de)位置處;節流比(bǐ)爲0.55、0.65和0.75時,推薦恢(hui)複壓力測壓點(dian)設在下遊3D處。此(ci)外,在研究範圍(wéi)内,壓力恢複長(zhǎng)度受入口壓力(li)影響較小。
3結論(lùn)
  高含氣率條件(jiàn)下V錐流量計内(nèi)氣液相分布特(te)性及V錐🌈下遊壓(ya)🈚力恢複特性。考(kǎo)查了不同流型(xing)來流以及節流(liu)比對氣液相分(fèn)布的影響,獲得(de)了不同節流比(bi)V錐流量計的壓(yā)力恢複長度,主(zhǔ)要結論如下:
(1)氣(qi)液兩相流流經(jīng)V錐後,其流動狀(zhuàng)态可能發生轉(zhuǎn)變,節流比越小(xiǎo),來流的變化也(yě)越明顯;V錐下遊(you)的相分布特㊙️征(zhēng)與來流流型密(mi)切🤞相關。流态的(de)變化會直接影(ying)響V錐流量計💋内(nèi)的壓力分布。
(2)對(dui)于光滑分層流(liú)和波狀分層流(liú),在錐體喉部加(jiā)速的影響下,下(xià)✉️遊管道上壁面(mian)有液滴或液膜(mo)出現,且在一定(ding)條件下,V錐下🌈遊(you)可轉變爲環狀(zhuang)流;彈狀流流♌經(jing)V錐後,則轉變爲(wèi)氣核中夾帶大(da)量液滴的環狀(zhuang)流;V錐對環狀流(liú)氣液相分布影(ying)響較小。
(3)氣液兩(liang)相流條件下V錐(zhuī)流量計所需的(de)壓力恢複長度(du)與單相流體相(xiàng)比較短。對于4種(zhong)節流比的V錐流(liú)量計,節流比爲(wèi)0.45時,高含💃氣率條(tiao)件下,下遊壓力(li)在6D處可以恢複(fú),部分工況條件(jiàn)下,下遊壓力在(zai)3D處即可恢複;節(jiē)流比爲0.55、0.65和0.75的V錐(zhui)流量計,壓力在(zài)下遊3D即可恢複(fu)。

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