旋流型管壁取樣分配器數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著近現(xiàn)代工業(yè)化的飛速發(fā)展,氣液兩相流越來越多的出現(xiàn)在各種領(lǐng)域,尤其是在石油行業(yè),兩相流流量的計(jì)量是油氣田開發(fā)開采中不可避免的問題。傳統(tǒng)的兩相流計(jì)量方法由于設(shè)備體積龐大、價(jià)格昂貴、無法在線測(cè)量等缺點(diǎn),因此兩相流的計(jì)量一直是制約油氣田開發(fā)開采最大的瓶頸。在這種情況下,分流分相法由于具有設(shè)備體積小、便于加工、測(cè)量精度高、能夠在線測(cè)量和測(cè)量結(jié)果不受流型影響等特點(diǎn)而備受國(guó)內(nèi)外關(guān)注。
　　 分流分相法的計(jì)量原理是從主流體中分流出小部分兩相

2、流體,分流出的這部分流體被稱為分流體,分流體經(jīng)過計(jì)量分離器分離成單相流體后分別計(jì)量,最后根據(jù)分流體與主流體的比例關(guān)系便可以計(jì)算出主流體各相的流量。取樣分配器是分流分相式兩相流量計(jì)的關(guān)鍵核心部件,因此本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)旋流型管壁取樣分配器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究。
　　 數(shù)值模擬采用FLUINT軟件,并對(duì)旋流型管壁取樣分配器的結(jié)構(gòu)(包括旋流葉片的安裝位置,新型圓弧形整流器以及取樣孔的形狀、大小、個(gè)數(shù)和開孔位

3、置)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果表明葉片的安裝位置距離整流器入口100mm～125mm,新型圓弧形整流器曲率半徑為25mm,取樣孔數(shù)目為8,孔徑為5mm,并且在圓周上均勻分布,且開孔位置距離整流器出口50mm時(shí),取樣孔分流效果最佳,能保證取樣的均勻性和穩(wěn)定性。
　　 實(shí)驗(yàn)研究部分是在中國(guó)石油大學(xué)(華東)青島校區(qū)油氣儲(chǔ)運(yùn)實(shí)驗(yàn)室的大型多相流實(shí)驗(yàn)環(huán)道上完成的,實(shí)驗(yàn)過程中采用空氣和水作為氣液相介質(zhì)。實(shí)驗(yàn)主要研究了氣液相分流系數(shù)與主管氣液相流量之