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      【技術(shù)】文丘里式流量計多相流動(dòng)的計量方法

      時(shí)間:2024-05-17 11:17:28 點(diǎn)擊:81次

      文丘里式流量計具有計量準確,流體在流動(dòng)過(guò)程中能量損失小,性能穩定便于后續的維護修理方便等諸多優(yōu)點(diǎn),因此在石油化工、冶金、軍工等各個(gè)行業(yè)有著(zhù)極為廣泛的應用。通常文丘里式流量計因其結構簡(jiǎn)單,可以直接安裝在氣液兩相或者多相流的輸運管線(xiàn)上,并且內部流動(dòng)介質(zhì)在不分離情況下借助先進(jìn)的探測儀器進(jìn)行測量,從而極大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程,減少使用設備,降低生產(chǎn)成本。在對文丘里管進(jìn)行數值模擬研究時(shí),國內外眾多學(xué)者對其結構與空化現象的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了研究分析,發(fā)現當文丘里管喉部周長(cháng)與面積比值較大時(shí),文丘里管內的氣體積分數越大。

      2009年英國人HASAN等使用“文丘里管+電導”當作重要檢測元件,采取實(shí)驗與理論結合的方法,解析探究了文丘里管內的氣水二相流動(dòng)。在國內,天津石化有限公司已經(jīng)對使用于文丘里皮托管流量計實(shí)現多相流動(dòng)的計量方法開(kāi)展了數據分析研發(fā)。李恩貴等進(jìn)行分析研發(fā)了環(huán)境溫度變化對文丘里管流速系數的負面影響。張叢林等研發(fā)了應用于重油流量計量的智能流量計。

      羅凱凱對文丘里管進(jìn)行了氣液固三相模擬計算,對粒徑、液體黏度、固體顆粒濃度等參數對于磨損的影響進(jìn)行了研究。CHEN發(fā)現局部顆粒濃度和顆粒沉積與流動(dòng)有直接關(guān)系,在某些情況下,盡管總顆粒濃度較低,但由于流型的原因,局部顆粒濃度可能較高,從而影響磨損。OKA等提出的磨損模型,粒徑尺寸影響達到0.19次方。CHEN等研究表明,空化活性往往隨著(zhù)粒徑的增大而降低,氣泡傾向于與顆粒相互作用,這意味著(zhù)大顆粒很可能與多個(gè)氣泡聚結,形成與該顆粒相互作用的單個(gè)氣泡。

      雖然近年來(lái)國內外大量學(xué)者對流量計進(jìn)行了大量的研究,但是對其表面由于固液兩相流造成的磨損形成破壞的過(guò)程和內部機理研究較少。本研究運用CFD數值仿真計算方法,以文丘里式流量計過(guò)流部件內部固液兩相流為研究對象,通過(guò)改變流量計內部的流動(dòng)參數例如流量計進(jìn)口速度、介質(zhì)固體體積分數,固體顆粒粒徑等,研究分析文丘里式流量計表面的磨損情況和DPM質(zhì)量濃度分布情況,從而揭示文丘里式流量計流動(dòng)規律和磨蝕情況,為文丘里式流量計的結構設計和預防磨損等提供理論參考。

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