新型氣液兩相流相含率檢測(cè)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(dòng)狀態(tài)，廣泛存在于石油、化工、電力、環(huán)境等領(lǐng)域，準(zhǔn)確測(cè)量其流量以及相含率對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。目前，在針對(duì)氣液兩相流主要測(cè)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(jiǎn)單迅速，易于實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。
　　本文利用近紅外光譜技術(shù)作為研究測(cè)量方法，設(shè)計(jì)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(dòng)方向進(jìn)行測(cè)量的氣液兩相流檢測(cè)裝置，改變?cè)刑筋^徑向放置測(cè)量的方式為沿流體流

2、動(dòng)方向進(jìn)行測(cè)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(dá)到更加準(zhǔn)確測(cè)量的目的。利用CFD仿真方法，模擬管內(nèi)流體的流動(dòng)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了沿流體流動(dòng)方向進(jìn)行測(cè)量。對(duì)水平管和豎直管的多個(gè)流型下的工況點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，獲取8個(gè)通道的近紅外測(cè)量電壓信號(hào)，得出豎直管道在液相含率在90％以上和15%以下時(shí)，液相含率與近紅外測(cè)量電壓信號(hào)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(duì)水平管采樣信號(hào)波形圖進(jìn)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(shí)，擬合值與實(shí)際測(cè)量值的相對(duì)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(shí)，相對(duì)誤差在-3%至3%以內(nèi)。泡狀流擬合相對(duì)誤差在-0.8%至0.15%范圍內(nèi)。環(huán)狀流擬合誤差在-7%至11%