论文题目: 文丘里管在湿气测量中的应用研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 罗翼
导师: 张涛
关键词: 湿气,文丘里管,数学模型,虚高,两相流
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 当今,无论在自然界,还是工程界,两相流课题的重要性早已人所共知。湿气作为气液两相流动的一种特殊形态,广泛存在于油气开采、蒸汽发电等多种重要场合。气液两相流基础研究始于上世纪中叶,在上世纪末本世纪初,AGAR、ISA等公司首次推出了商用的在线湿气流量计,并迅速在英国的北海、美洲的墨西哥湾等油气开采现场获得了成功的应用。本课题以低压工况为背景,对文丘里管的湿气测量特性展开研究,所做的工作大致包括原理研究与分析、实验装置建设、实流实验和半经验模型研究四个部分。首先,介绍了湿气测量的基本参数和“虚高”理论,对经典的文丘里管湿气测量模型进行了比较和分析,并以两相流体动力学为基础,从动量方程出发,推导了文丘里管湿气测量的分相理论模型。其次,对三相流综合实验装置进行了改造。设计了水平湿气实验管段以及相关辅助实验设备,建立和完善了计算机数据采集、控制系统,硬件上以工控机为平台,用多块PCI数据采集卡搭建数据I/O通道,软件上采用Visual Basic 6.0和MCGS组态软件混合编程,初步适应了湿气实验的要求。再次,通过大量实流实验,验证了气相流速、压力、液相含率及文丘里管尺寸对虚高特性的影响,对经典的文丘里管湿气模型在低压下的虚高修正特性作了比较实验研究,并发现大部分基于中高压工况的湿气模型不能适应低压测量,且无法很好的克服虚高-液相含率曲线在低压区的非线性。最后,根据低压工况的特点,发现液相含率是影响虚高的主导因素,而压力和气相流速在很大范围内对虚高影响不大,同时,通过对三种不同管径比文丘里管的实验,发现β值为0.55时信号分散性最小。基于此,结合前面推导的分相理论计算式,提出了新的半经验文丘里管湿气测量模型,并分析了新模型的误差水平。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 湿气的基本概念
1.1.1 什么是两相流动
1.1.2 湿气的定义及特点
1.1.3 湿气的特性参数
1.2 湿气测量的发展及现状
1.2.1 湿气测量的手段
1.2.2 节流式湿气测量的发展历程
1.2.3 文丘里管在湿气流量计中的应用
1.3 本课题的基本思路和主要工作
1.4 本课题的创新点
第二章 文丘里管湿气测量的基本原理和模型综述
2.1 文丘里管湿气测量的基本原理
2.1.1 文丘里管流量测量原理
2.1.2 湿气测量中的虚高理论
2.2 节流式湿气测量模型综述
第三章 文丘里管气液两相压力降的理论分析与研究
3.1 气液两相流的三大基本方程
3.2 分相湿气测量模型研究
第四章 实验装置改进与实验方法设计
4.1 装置原理简介
4.2 水平实验段设计
4.3 计算机控制与数据采集系统
4.4 实验方法设计
第五章 文丘里管湿气模型的实验研究
5.1 文丘里管湿气模型比较实验
5.1.1 文丘里管湿气模型参数计算
5.1.2 模型实验与误差分析
5.2 气相虚高影响因素研究
5.3 新的文丘里管湿气测量模型
5.3.1 气液密度比对虚高的影响
5.3.2 滑差对虚高的影响
5.3.3 液相含率对虚高的影响
5.3.4 新的测量模型及误差分析
5.4 β值对信号分散性的影响
5.5 小结与展望
第六章 总结与建议
参考文献
发表论文和参加科研情况
附录
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
- [1].基于两种常规仪表的湿气流量测量技术研究[D]. 魏鸣.天津大学2004
- [2].基于涡街流量传感器的湿气测量方法研究[D]. 张磊.合肥工业大学2010
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