基于两种常规仪表的湿气流量测量技术研究

【摘要】：气液两相流是工业领域中一种常见的流动形态。作为气液两相流的一种,湿气广泛存在于石油、化工、能源等各个行业,因此湿气参数(流量、干度等)的测量技术也变得日益重要。 目前对于湿气参数测量的研究还处于发展阶段,没有一种湿气测量设计方案能够证明完全满足工业对精度的需要。传统的分离法、差压式流量计和多传感器组合法还是主要的湿气计量方法。国外研究人员在利用组合法测量湿气组分方面已经取得较大进展,而国内这方面的研究还不多见。 本课题采用文丘里管和涡街流量计组合进行湿气组分测量,并在此基础上开发出一套湿气流量计信号处理系统。主要工作和成果如下: 1.首次实现文丘里管加涡街流量计的湿气组分测量方式,提出了这种组合方式的基本思路、研究方案和需要解决的问题。 2.在对传统节流装置湿气测量模型进行比较的基础上,建立了文丘里管收缩段差压信号及涡街频率信号与气液两相流参数(总质量流量、干度)之间的关系式。 3.对文丘里管出口处的流型进行计算流体力学仿真,验证了其出口流型符合均相模型的要求。 4.研制出一台样机,设计并建立了一套文丘里管加涡街流量计的湿气测量装置。传感器中的文丘里管按照最新ISO5167标准设计制造,转换器是以MSP430单片机为核心的湿气流量计信号处理系统。 5.对样机进行模拟实验,实验结果表明测量精度与文丘里管喉部差压的采样精度密切相关。同时证明本装置可以实现湿气的双参数测量,测量精度能够满足需要。?PTP