高含气率气液两相流差压信号时频特征分析

合集下载

球床反应堆内气-液两相流压差波动信号时域特性研究

定足够的数据长度来反映完整的流型信息本实验中采样时间定为
１６ｓ．数据长度为２０４８点．可以保证低流速情况下获得完整的脉冲流
信息
３压差波动信号时域分析
本文共采集到气一水两相流对应的５种流型的压差波动信号共计５００组。其中泡状流８０组和串状流为８４组、液柱脉冲流为１００组、乳沫脉冲流为２１０组、环状脉冲流为３６组。图２给出的是各流型的压差波动信号的时域特征。
Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｉｓｉｏｎ
科技视界

科技·探索·争鸣
球床反应堆内气一液两相流压差波动信号时域特性研究
赵忠南（华能石岛湾核电开发有限公司，山东荣成２６４３００）
【摘要】在新型球床反应堆中涉及到气一液两相流。对于球床反应堆内气～液两相流动特性研究而言，不同的流型具有不同的水动力学和传热特性，研究并识别球床反应堆气一液两相流流型对于球床反应堆的设计和运行是十分重要的。本文对两相流压差波动信号进行时域分析，其结果表明不同流型所对应的压差波动信号具有不同的时域特征。在实际工况下可以对压差波动信号进行时域分析，来指导球床反应堆内气一液两相流的流型识别
优势．已经成为近十多年来新概念堆型研发的重要方向之一球形燃
取压距离对获得的压差信号特性影响较大．取压距离过长对压差
料元件具有安全性高和体积释热率大的优点．而水冷堆的技术已经很信号有一定的平均作用．会丧失一定的高频信息：取压间距过短时．测
成熟．实现这两种技术优势的结合已经成为近年来球形燃料元件应用得的压差波动信号则不足以反映流型的变化。研究表明，反映流型变

气液两相管流分析

2020/5/27
20
1.总压降梯度公式
dp dz
mg f
mvm
dvm dz
一般动能较小，只在雾流情况下才有意义。
只考虑气体的压缩性：
d ZnRT
dvm dvSG 1 SG dp
dz dz A dz A dp dz A p2 dz p dz
• 经验相关式
1963 Duns－Ros无因次化处理 NvL、Nvg、ND、NL 1965 Hagedorm－Brown现场实验 1967 Orkiszewski流型组合 1973 Beggs－Brill倾斜管实验 1985 Mukherjee－Brill改进实验条件
• 现代机理模型
1985 Hasan & Kaber
• 滑脱损失
m m ns
2020/5/27
6
二、气液两相管流的流型
• 纯液流（p>pb）
无气相，管内均质液体流体密度最大，压力梯度最大
• 泡流（p<pb）
溶解气开始从油中析出，气体以小气泡分散在液相中
液相是连续相，气相是分散相
特点液相滑脱损失严重，易水淹
摩阻小，重力损失为主
2020/5/27
2020/5/27
段塞流
大气泡沿管子顶部流动，管子下部为液流
大液体段塞流与几乎充满管子的高速气泡的交替流。
13
分散流
2020/5/27
大气泡集中在管子的上半部。
气流量高、液流量低气流中夹带液滴
14
四、气液两相管流压力梯度方程及求解步骤 1.压力梯度方程
Fz
Adz
dv dt
dp g sin wD v dv
dz
A

起伏管路中气液两相流弹状流特征参数测量方法研究

起伏管路中气液两相流弹状流特征参数测量方法研究1. 引言1.1 背景介绍起伏管路是一种常见的管道结构，其内部流体呈现出起伏不定的特性。

在起伏管路中，经常会出现气液两相流现象，即气体和液体同时存在并相互作用。

气液两相流在工程领域具有重要的应用价值，例如在石油化工、能源等领域都有广泛的应用。

气液两相流中的弹状流是一种特殊的流态，其具有颗粒状的特征，容易造成管道的堵塞和磨损。

研究起伏管路中气液两相流弹状流的特征参数测量方法具有重要的理论意义和实际应用价值。

在当前的研究中，虽然已经有一些关于气液两相流弹状流特征参数测量方法的研究，但仍然存在一些问题和挑战。

本文旨在通过对起伏管路中气液两相流弹状流特征参数测量方法的研究，不仅可以为工程实践提供参考，也可以为相关领域的研究提供新的思路和方法。

1.2 研究目的研究目的是为了探究起伏管路中气液两相流弹状流特征参数的测量方法，以期能够更准确地描述和分析这种复杂流动现象。

通过研究，我们希望能够深入了解气液两相流在起伏管路中的运动规律，揭示弹状流的形成机制，为工程实践中的管路设计与优化提供理论依据。

通过探讨弹状流参数测量方法，我们也希望能够为工程领域中对气液两相流弹状流特性进行精确预测和控制提供技术支持。

这将有助于提高工程系统的运行效率，减少能源消耗，降低系统故障率，并推动气液两相流领域的技术发展和创新。

研究目的旨在为提高气液两相流弹状流特征参数测量方法的准确性和可靠性，促进气液两相流研究的深入发展，为工程实践提供可靠的理论支持和技术指导。

1.3 研究意义本研究的意义在于深入探究起伏管路中气液两相流弹状流特征参数测量方法，为解决气液两相流弹状流问题提供可靠的数据支撑。

当前对起伏管路中气液两相流弹状流特性的研究仍存在不足，而弹状流在工业生产中占有重要地位，因此准确测量其特征参数对提高生产过程稳定性和效率具有重要意义。

本研究将通过设计合理的实验方案和采用先进的数据分析方法，对起伏管路中气液两相流弹状流的特性进行深入研究，从而为工程领域提供有益的参考和借鉴。

气液两相流差压测量波动信号的符号序列统计分析

ＡｂｔａｔＴｈｓｓｒｃ：ｅｙｍｂｉｓｑｅｅｔｔｓｉａａｌｓｓｏｌｃｅｕｎｃｓａｉｔｃｌｎａｙｉｍｅｈｏｗａａｌｅｔａａｙｅＷＯｐｈｓｆｏｔｄｓｐｐｉｄｏｎｌｚｔ — ａｅｌｗｍｅｓｅｅｔｆｕｃｕｔｎｉｎｌｎｈｙｐｒｍｅｅｓａｆｃｉｇｔｙｂｌｃｓａｉｔｃｌｕｎｔｔｅｒａｕｒｍｎｌｔａｉｇｓｇａｓａｄｔｅｋｅａａｔｒｆｅｔｎｈｅｓｍｏｉｔｔｓｉａｑａｉｉｓｗｅｅ
在此基础上，利用垂直上升管中采集到的８组气液两相流差压动态波动信号，提取了时间不可逆转性ｏ及梳
统计量。当气相表观速度小于００・＿时，随着气相表观速度增加，泡状流随机可变的运动特征逐渐加剧，．２ｍｓ１
ＴｂｎｉｑａｅｔｔｔｓｗｒｅｔｃｄＷｈｎｔｅａｓｐｒｃｌｅｃｙｗｓｌｓｔａ．２ｍ。ｔａｄｃ — ｕｒａｉｉ磊ｅｅｘｒｔ．ｅｈｓｕｅｆｉｌｉａｓｈｎ００ｈｓｓｓｃａｅｇｉａｖｏｔｅ
ｓ，ｔａｏｍｌａｉｂｌｏｉｎｆａｔｅｆｂｕ＿。ｈｅｒｎｄｙｖｒａｅｍｔｏｅｕｒｓｏｂｂｌｌｗｅａｅｓｒｎｇｒａｄｔｎａｉｈｒｃｅｉｔｃｅｆｏｂｃｍｔｏｅｎｈｅｄｙｍｃｃａａｔｒｓｉｓｂｅａｅａｉｅｙｃｍｅｒｌｔｖｌｍｏｒｃｅｏｍｐｌｘｗｉｈｎｃｅｓｎｇａｓｐｅｆｃａｖｌｃｔ．Ｗｈｎａｓｅｆｃａｖｌｃｔｅｔｉｒａｉｇｓｕｒｉｉｌｅｏｉｙｅｇｓｕｐｒｉｉｌｅｏｉｙｅｃｅｅ．・ｓ．ｗｉｈｉｃｅｓｎａｕｐｒｉｉｌｖｌｃｔｈｌｗｔｅｎｃａｅｒｘｅｄｄ００２ｍ－。ｔｎｒａｉｇｇｓｓｅｆｃａｅｏｉｙｔｅｆｏｐａｔｒｈｎｇｄｆｏｍｂｕｂｅｆｏｗｂｌｌｔｌｌｗｎｈｅｄｙｍｉｈｒｃｅｉｔｃｃｍｅｒｌｔｖｌｉｐｅ，ｗｈｉｅｗｉｈｆｒｈｅｎｃｅｓｎｇｇｓｏｓｕｇｆｏａｄｔｎａｃｃａａｔｒｓｉｓｂｅａｅａｉｅｙｓｍｌｌｔｕｔｒｉｒａｉａｓｐｒｉｉｌｖｌｃｔｈｅｆｏｗａｔｒｈｇｅｒｍｌｇｆｏｔｈｕｎｆｏｗｎｈｅｄｙａｉｈｒｃｅｉｔｃｕｅｆｃａｅｏｉｙｔｌｐｔｅｎｃａｎｄｆｏｓｕｌｗｏｃｒｌａｄｔｎｍｃｃａａｔｒｓｉｓｂｃｍｅｍｏｅｏｐｅＴｈｓｓｕｙｈｏｄｈｔｉｉｒｖｒｉｌｙｅａｒｃｍｌｘ．ｉｔｄｓｗｅｔａｔｍｅｒｅｅｓｂｉｔＴｆｎｈｉｓａｅｔｔｓｉｓｆｉｂｄｃ — ｑｕｒｓａｉｔｃ２ａｂｗｅｅｒ

气液两相流差压信号聚类分析

（转第３下８页）
维普资讯
３８
油气田地面工程第２６卷第７期（０７７２０．）
面建设和管线铺设中，应根据工程实际情况需要采取有效可行的方法，以保证工程能够安全、顺利完（上接第３页）１
空气和水为工质进行了高含气率气液两相流实验，研究了应用自组织竞争神经网络辨别不同流动状态的方法，取得了较好的分类效果。
１自组织竞争网络
自组织竞争网络的结构见图１。
矗田
一ｔＣ — 厂
分层波浪流１段（９结果见图２。将竞争网络分类）结果用同样方法表示（图３。见）
研领域的热点和难点问题。由于气液两相流存在不
同的流型，因此可以首先辨别流型，然后根据具体
流型的特点研究流量的测量方法。在本次研究中以
应用自组织竞争神经网络对高含气率气液两相
流差压信号进行分析，从而实现流动状态的分类。该方法根据信号的特征量客观地对流动状态进行分
类，取得了较好的分类效果。但该种方法的分类效果受网络输入向量以及神经元个数的影响较大。
成为要旨。
观察图３可以发现第一类与第三类工况点所分布的区域是重合的，同时，第二类工况点所在区域与前两类有明显的界限。因此，竞争网络的分类结

气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究

气液两相和油气水三相段塞流的流动特性研究1.本文概述随着石油工业的发展，对油、气、水三相流动的研究越来越受到重视。

段塞流作为一种特殊的流动形式，经常发生在石油生产和运输过程中。

段塞流的特点是流体在管道中以段塞状周期性运动，这对管道的输送效率和安全性有重大影响。

深入研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性，对提高油气输送效率、确保管道安全运行具有重要意义。

本文旨在系统研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性，包括流型识别、压力损失、流动稳定性等方面。

通过对不同条件下段塞流流动特性的实验研究和理论分析，揭示了段塞流的形成机理和演化规律，为油气管道的优化设计和安全运行提供了理论支持。

本文首先介绍了段塞流的基本概念和研究背景，然后对气液两相和油气水三相段塞流流动特性进行了详细的实验研究。

通过改变流量、压力和温度等参数，观察和分析段塞流型的变化和流动特性的演变。

同时，将理论分析与数值模拟相结合，对实验结果进行了解释和验证。

本文总结了气液两相和油气水三相段塞流流动特性的研究成果，指出了研究中存在的问题和不足，并展望了未来的研究方向。

本文的研究成果对深入了解段塞流的流动特性，优化油气管道的设计和运行具有重要的参考价值。

2.气液两相段塞流的理论基础在油气田开发过程中，气液两相段塞流是一种常见的多相流现象，对油气开采的效率和安全性有着重大影响。

段塞流是一种复杂的流动模式，其特征是在气体和液体之间的管道中交替形成大气泡（气塞）和液块（液塞）。

这种流动模式的形成与多种因素有关，包括流体的物理特性、管道的几何尺寸、流速、压力和温度。

研究气液两相段塞流的理论基础，旨在通过深入分析流动特性，建立描述和预测段塞流行为的数学模型。

这些模型通常需要考虑气体和液体之间的相互作用，如滑动速度和液膜效应。

滑移效应是指管道中气体和液体流速的差异，而液膜效应是指当气泡在管道中上升时，液体与管道壁接触形成的薄膜。

段塞流的研究还需要关注流体动力学中的不稳定性问题，如液塞的波动和破裂，以及气塞的合并和分裂。

含气率对长圆管内气液两相流流场特性的影响

ＤＯＩ：１０．１６１８５／ｊ．ｊｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．２０１９．０３．００６ｈｔｔｐ：／／ｘｂ．ｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ含气率对长圆管内气液两相流流场特性的影响张　涛，方　舟，董　皓，张君安（西安工业大学机电工程学院，西安７１００２１）摘　要：　为了解决不同工况下长圆管径向支撑承载力及其稳定性的问题，采用有限体积法，对长圆管内不同含气率的气液两相流的流场特性进行了数值计算。

基于流体力学基本理论与多相流理论，完成了长圆管内气液两相流湍流流动形态的瞬态追踪，并计算了不同含气率的流场分布对管道内壁产生的流场作用力。

结果表明：随着流动的进行，当气相流体加入液相流体时，气相流体作用于液相流体表面形成波浪，且含气率越大，气相流体对液相流体的作用越强，当含气率α＞５０％时，液相流体的流动效应被逐渐减弱，流动形态转变为层状流，管壁受到的流场作用力减小。

关键词：　含气率；气液两相流；流场特性；湍流中图号：　Ｏ３５９．１文献标志码：　Ａ文章编号：　１６７３９９６５（２０１９）０３０２７３０５犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犌犪狊犉狉犪犮狋犻狅狀狅狀狋犺犲犌犪狊?犔犻狇狌犻犱犜狑狅?犘犺犪狊犲犉犾狅狑犉犻犲犾犱犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊犻狀犔狅狀犵犆犻狉犮狌犾犪狉犘犻狆犲犣犎犃犖犌犜犪狅，犉犃犖犌犣犺狅狌，犇犗犖犌犎犪狅，犣犎犃犖犌犑狌狀犪狀（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：　Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｒａｄｉａｌｓｕｐｐｏｒｔｏｎｔｈｅｌｏｎｇｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｐｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｖｏｌｕｍｅｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇａｓ?ｌｉｑｕｉｄｔｗｏｐｈａｓｅｆｌｏｗｉｎｌｏｎｇｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｐｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｆｒａｃｔｉｏｎｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｌｕｉｄｍｅｃｈａｎｉｃｓｔｈｅｏｒｙａｎｄｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｆｌｏｗｔｈｅｏｒｙ，ｔｒａｎｓｉｅｎｔｔｒａｃｋｉｎｇｏｆｇａｓ?ｌｉｑｕｉｄｔｗｏ?ｐｈａｓｅｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｏｗｉｎｔｈｅｌｏｎｇｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｐｅｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｆｏｒｃｅｏｎｔｈｅｉｎｎｅｒｗａｌｌｏｆｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｆｒａｃｔｉｏｎｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｆｌｏｗ，ｗｈｅｎｔｈｅｇａｓｐｈａｓｅｆｌｕｉｄｉｓａｄｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｌｉｑｕｉｄ，ｔｈｅｇａｓｐｈａｓｅａｃｔｏｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄｆｌｕｉｄｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｗａｖｅ，ａｎｄｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｇａｓｆｒａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔ，ｗｈｅｎｔｈｅｇａｓｆｒａｃｔｉｏｎｉｓα＞５０％，ｔｈｅｆｌｏｗｅｆｆｅｃｔｏｆｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｉｓｗｅａｋｅｎｅｄｇｒａｄｕａｌｌｙ，ｔｈｅｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｉｓｃｈａｎｇｅｄｉｎｔｏｌａｍｉｎａｒｆｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅｆｏｒｃｅａｃｔｉｎｇｏｎｔｈｅｗａｌｌｉｓｒｅｄｕｃｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：　ｇａｓｆｒａｃｔｉｏｎ；ｇａｓ?ｌｉｑｕｉｄｔｗｏ?ｐｈａｓｅ；ｆｌｏｗｆｉｅｌｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ第３９卷第３期２０１９年６月西　安　工　业　大　学　学　报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．３９Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２０１９收稿日期：２０１９０３２６基金资助：中国博士后基金（２０１６Ｍ６０２９３７ＸＢ）；西安工业大学科研创新团队建设计划。

关于气液两相流流型及其判别的若干问题

关于气液两相流流型及其判别的若干问题论文导读：气液两相流的宏观运动规律以及它与其他运动形态之间的相互作用是两相流体力学的主要研究内容之一。

两相流流型是两相流的结构形式，对于流型形成机制及其特点的认识，是两相流的机理及其规律研究的重要组成方面，同时也直接关系到对两相流学科中其他问题的分析研究。

在气液两相流流动过程中，由于气、液两相均可变形，两相界面不断变化，从而两相介质的分布状态也不断改变，流型极为复杂。

流型图是用于流型识别及流型转换判断的重要工具之一。

关键词：气液，两相流，流型，流型图0.引言气液两相流的宏观运动规律以及它与其他运动形态之间的相互作用是两相流体力学的主要研究内容之一。

1.气液两相流流型的分类目前，研究和应用中涉及的气液两相流大多数是管内流动，因此下面的讨论主要针对气液两相管流进行。

在气液两相流流动过程中，由于气、液两相均可变形，两相界面不断变化，从而两相介质的分布状态也不断改变，流型极为复杂。

同时，流型还与管道尺寸、管截面形状、管道角度、管道加热状态、所处的重力场、介质的表面张力、壁面及相界面间的剪切应力等因素有密切关系。

不同的研究者，从不同角度对流型进行研究时，会给出流型的不同定义和划分。

从实际应用的简明性考虑，目前常采用的流型划分，如表1所示。

表1几种常见管道条件下的流型划分管道条件流型划分水平绝热管气泡流弹状流层状流塞状流波状流环状流垂直上升绝热管气泡流弹状流搅拌流环状流液丝环状流垂直下降绝热管气泡流弹状流环状流乳沫状流搅拌流弥散环状流倾斜上升绝热管弥散泡状流气泡流波状流弹状流环状流由于流动条件变化的多样性以及研究角度的多样性，基于流动结构形态学上的流型划分方法有几个问题：1.1流型定义的模糊性目前对于各种流型的定义只是建立于主观观察的结果上的，这样不可避免引入观察者主观因素的干扰。

智能制造中气液两相流计算方法研究

智能制造中气液两相流计算方法研究随着科技的不断发展，智能制造成为了一个热门的话题。

智能制造是通过云计算、大数据、物联网等技术将生产过程进行数字化和网络化管理，实现生产过程的智能化和自动化，从而提高生产效率和质量。

而在智能制造中，气液两相流计算方法成为了非常重要的一部分，本文将对气液两相流计算方法进行研究。

理解气液两相流在探讨气液两相流计算方法之前，我们需要先理解什么是气液两相流。

气液两相流是指在管道或者其他封闭系统中，气体和液体同时存在的一种现象。

气液两相流的状态是非常复杂的，包括气泡、液滴、液膜、雾气等等。

理解气液两相流对于我们探讨计算方法非常重要。

气液两相流计算方法气液两相流计算方法是用来计算气液两相流的参数的方法。

气液两相流的参数包括：气相和液相的速度、浓度、压力、相对含量、相对流量等等。

直接测量这些参数非常困难，因此需要通过计算方法来间接推导出这些参数。

气液两相流的计算方法通常包括基于物理原理的方法和基于经验公式的方法。

基于物理原理的方法是通过对气液两相流的物理方程进行建模，从而求解流场和相场的参数，包括速度场、压力场、相对含量场等等。

基于经验公式的方法则是通过大量试验数据进行归纳总结，建立经验公式，从而计算气液两相流的参数。

气液两相流计算方法的研究是非常重要的，因为气液两相流在制造过程中被广泛应用。

气液两相流在化工、石化、食品、制药等领域有着广泛的应用，特别是在新能源产业中更是不可或缺的一部分。

总结综合来看，气液两相流计算方法是智能制造中非常重要的一部分。

在现代制造过程中，气液两相流被广泛应用，因此气液两相流计算方法的研究是非常有价值的。

在未来，随着智能制造技术的不断发展，气液两相流计算方法将扮演越来越重要的角色。

起伏管路中气液两相流弹状流特征参数测量方法研究

起伏管路中气液两相流弹状流特征参数测量方法研究摘要：关键字：1.引言气液两相流弹状流是指气体和液体在管道中流动时，由于其间的摩擦、液体的表面张力、离心力和引起气体液体相互作用等因素的影响，使液体在管道内出现像弹簧一样的波动，这种流动状态也称为“起伏流”。

弹状流具有气液两相流中一些其他流态不具备的特殊性质，如吞吐量大、流动强度高、所包含信息量多等特点，因此在化工、石油等工业生产领域中具有广泛的应用价值。

针对气液两相流弹状流特征参数的测量问题，已有一定的研究成果。

目前常用的测量方法包括：压降法、电阻法、光电法、电容法、声速法等。

这些测量方法各有其优缺点，本文将对这些方法进行详细分析比较，为实际工程应用提供有益的参考。

2.测量方法分析2.1 压降法压降法是指通过管路中测量段两端压差的变化来推算流量的一种测量方法。

对于气液两相流弹状流而言，其弹性振动会导致管内压力变化，因此可以通过测量压差的变化来计算气液两相流的流量。

但是，压降法需要测量两端压力，因此在现场实际应用中需要考虑管道安装的高度、管道长度等因素的限制，且精度受限于温度、压力、流速等因素的影响。

2.2 电阻法电阻法是指通过在管路中插入电极，采用电流-电压信号算法来推算流量的一种测量方法。

电阻法的优点是可以实现非接触测量，并且对管路内弹状流的变化响应较快。

但是电阻法受振动和电极位置的影响较大，且对液体、气体的电导率要求较高，因此在实际应用中需要注意这些限制。

光电法是指通过在管路内放置一个LED光源和一个光敏探头，测量弹状流的反射光强变化来推算流量的一种测量方法。

光电法具有非接触式、精度较高的特点，但是在光源和探头的位置选择上要求较高，并且昼夜、环境光等因素的影响较大。

电容法是指通过在管路内居中放置电极，并记录电极与管路壁之间的电容变化来推算流量的一种测量方法。

电容法具有非接触、精度较高等特点，但是需要考虑管道的材料、介电常数等因素。

2.5 声速法声速法是指通过在气液两相流管道内，用高精度压电传感器和超声波发射器-接收器对弹性波的传播时间进行测量，进而推算出气液流的弹性振动情况，从而反演出气液两相流的流速和体积含率等特征参数。

汽液两相流测量技术的现状及发展

汽液两相流测量技术的现状及发展当前，汽液两相流是一种广泛存在于化工、能源等领域的流态。

与单相流相比，汽液两相流的性质更加复杂，涉及到流速、压力、温度、浓度等多个参数。

因此，在对汽液两相流进行研究和应用时，需要借助先进的测量技术。

本文将从两相流的测量原理、现有技术及其应用、发展趋势等方面进行探讨。

汽液两相流的测量原理主要包括两个方面：一是根据能量守恒定律测量液相中的质量流量，二是通过气相和液相在流动中的不同特性进行分离及测量。

在液相中测量质量流量的方法通常采用质量计在管道内进行测量，通过测量前后两个时间段内液体质量或体积的变化，进而确定液体质量流量。

一些探测器，如磁流计和波特计也可以用于检测液体质量流量。

液相和气相的分离可以分为机械分离、电磁分离、光学分离、声学分离等多种方式。

其中，常见的气相液相分离技术包括旋流器、旋转脉动器、多孔介质、电磁阀等。

通过这些技术可以将液相和气相分离，并对其进行测量。

现有技术及其应用目前，汽液两相流测量技术主要包括电容法、阻抗测量法、激光多普勒测量法、振动管法等。

电容法是最早用于测量汽液两相流的方法之一，主要通过电极对流体进行检测。

在稳定工况下，通过计算电极周围介质的介电常数可以确定液体的物理状态和相对含量。

该方法适用于中低流速的汽液两相流测量，适用于常见的工业化学品。

阻抗测量法是另一种常用的汽液两相流测量技术，主要用于液体质量流量的测量。

该方法在管道内加入感性或电容性传感器，并测量管道内流体的电抗、电阻的变化，从而获得流体的速度、压力等参数。

该方法适用于低流速和粘稠度较高的介质。

激光多普勒测量法主要采用激光将光束聚焦到流体上，通过激光返回的反射光信号确定气相和液相的位置、速度等参数。

该方法适用于流速较高、颗粒较小的两相流测量，常用于石油、海洋、医学等领域。

振动管法是一种常见的汽液两相流液相测量方法，主要采用振荡器在流动液体中产生振动，并测量液体振动的周期、振幅等参数。

气液两相流压差波动信号的Hurst指数计算与分析

气液两相流压差波动信号的Hurst指数计算与分析
孙斌;周云龙
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2004(031)005
【摘要】传统的流型识别方法对流型的特征缺乏一个量化的评价标准,只能由识别者采用模糊的语言来描述特征,在很大程度上依赖于识别者的主观判断.为了克服传统流型识别方法的缺点,对水平管内气液两相流进行测量,得到了反映两相流波动特性的压差波动信号,采用Hurst分析描述了水平管内气液两相流不同流型的压差波动特征,发现压差波动信号中存在着不同程度的周期成分.通过对不同流型的压差波动信号的Hurst指数H进行计算,发现不同流型的H值有很大差别,可根据Hurst 指数H值的大小来识别流型,从而为流型识别提供了一种有效方法.
【总页数】4页(P48-51)
【作者】孙斌;周云龙
【作者单位】华北电力大学,能源与动力工程学院,河北,保定,071003;东北电力学院,动力系,吉林,吉林,132012
【正文语种】中文
【中图分类】O359.1
【相关文献】
1.垂直上升管内空气-水两相流压差波动信号的Hurst指数分析 [J], 关跃波;周云龙;孙斌
2.垂直于水平流向的气液两相流重位压差波动信号分析 [J], 方立德;张涛;徐英
3.管束间气液两相流绕流压差波动信号的复杂性及混沌形态分析 [J], 洪文鹏;滕飞宇;刘燕
4.气液二相流压差信号的Hurst指数及复杂性分析 [J], 洪文鹏;肖飞;张更莉;刘怀义
5.气液两相流压差波动信号的混沌特性及Volterra自适应短期预测研究 [J], 潘慧;李海广;吴晅
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

槽式孔板气液两相流差压信号的时间序列分析的开题报告

槽式孔板气液两相流差压信号的时间序列分析的开题报告一、研究背景及意义槽式孔板作为一种重要的流量测量仪器广泛应用于各个领域，在实际应用中经常需要测量气液两相流的流量，同时对气液两相流的差压信号与时间序列进行分析，可以研究不同的工况条件下气液两相流的特性，优化流量测量方法，提高流量测量的准确性和稳定性。

二、研究现状和问题目前，国内外学者已经对槽式孔板气液两相流的差压信号进行了很多的实验研究和数值模拟。

但是，在对气液两相流的差压信号进行时序分析方面，研究还比较少，国内外优秀论文也只是涉及到了少量的分析，还有待深入研究。

三、研究内容和方法1. 研究尺寸合适的槽式孔板对气液两相流的测量性能影响。

2. 利用实验仪器研究槽式孔板气液两相流的差压信号与时间序列的分析方法。

3. 利用计算流体力学（CFD）方法建立槽式孔板气液两相流的数值模拟模型，研究不同流量工况下气液两相流的差压信号与时间序列的特性。

四、预期结果1. 研究得到一些不同尺寸槽式孔板对气液两相流的测量性能影响的规律。

2. 具有较高精度和可重现性的实验数据，能反映出槽式孔板在气液两相流测量过程中的真实性能。

3. 基于CFD模拟所得的气液两相流差压信号与时间序列的特性，为气液两相流测量提供新的方法和技术支持。

五、研究意义1. 可以使槽式孔板在测量气液两相流时更加准确，提高了其在化工、石油和航空等领域的应用。

2. 为气液两相流测量提供新的分析方法和技术支持。

3. 对槽式孔板的改进和优化提供了理论依据。

六、研究进度安排时间节点论文工作内容第1-2周研究内容明确，制定论文工作计划第3-4周文献综述，了解国内外槽式孔板气液两相流测量及差压信号时序分析研究现状第4-6周实验部分，选取尺寸合适的槽式孔板，测量气液两相流的差压信号与时间序列第7-9周理论分析，基于CFD技术建立气液两相流的数值模拟模型，分析差压信号与时间序列第10-11周数据处理，对实验数据和模拟结果进行分析和整理第12-13周论文写作，撰写开题报告、中期报告和论文初稿第13-14周论文终稿修改和定稿第14周答辩和提交七、参考文献1. 李金花，邢岳峰. 槽式孔板气液两相流测量的分析和研究[J]. 测控技术，2016，35（3）：89-92.2. 肖可，周洪宝. 槽式孔板气液两相流测量性能的实验研究[J]. 工程测量，2017，58（2）：84-87.3. 李超，黄文龙，王旻. 基于CFD的槽式孔板气液两相流的数值模拟与分析[J]. 机械工程学报，2018，40（12）：9-15.4. 谢宏，李恒胜. 基于小波分析的气液两相槽式孔板差压信号特征提取[J]. 传感器与微系统，2019，38（4）：55-60.。

气液两相流流动噪声检测及特性研究

密级：学校代码：10075分类号：学号：20091231工学硕士学位论文气液两相流流动噪声检测及特性研究学位申请人：张子吟指导教师：李金海教授方立德副教授学位类别：工学硕士学科专业：测试计量技术及仪器授予单位：河北大学答辩日期：二○一二年六月Classified Index：CODE:10075U.D.C: NO:20091231A Dissertation for the Degree of M.Science Detection and Characterization of the noise of the Gas-liquid Two-Phase FlowCandidate：Zhang ZiyinProf. Li JinhaiSupervisor：Prof. Fang LideAcademic Degree Applied for：Master of EngineeringMeasurement Technology andSpecialty：InstrumentsUniversity：Hebei UniversityDate of Oral Examination：June, 2012摘要确定多相流的流动状态及其参数是这些年多相流研究的热点问题。

近两年我国石油的需求量迅猛增长，如何提高石油的提炼率，以较低的成本获取更大的效益是研究多相流流动的具体应用。

油、气、水三相流测量技术是解决这一问题，分析这一问题的强力武器，而气、液两相流动机理的研究是解决三相流测量的理论基础。

气液两相流动体系中的截面含气率对确定气液两相流系统的流型、气液分相流量以及管道中的摩擦压降、重力压降和惯性压降等均起到重要作用。

因此研究气、液两相流的参数，例如截面含气率的测量方法具有重要的工程应用价值。

本文以气、液两相流为研究对象，采用实验模拟和理论分析两种手段，分别用超声波法和声发射技术对两相流各参数及其流型进行研究，在以下几个方面开展了研究和创新性工作：1.提出超声波法来对两相流进行研究，采用超声波探伤仪对流体的液面高度进行测量，分静态和动态两种情况分析，计算流体的截面含气率；2.利用声发射技术测量两相流在管道中的噪声信号，对声发射检测仪的探头获得的信号进行分析，与两相流的流型结合研究；3.设计了实验过程，确定了实验的测试对象，选定了实验装置（透明有机玻璃管）和实验系统（中压湿气测试装置），主要测定两相流液面高度和流动状下的噪声信号；4.对得到的高频数据用MATLAB中的小波函数进行处理。

气液两相流量测量浅析

气液两相流量测量浅析时间：2009-07-22 13:29:20 来源：控制工程网作者：摘要：本文简介了多相流与单相流的差异，它将随着工况与环境的变化，呈现多种的流态，而不同的流态将采用不同的数学模型进行描述。

流态是影响多相流量各项技术指标的关键因素，在某一分相流率应用较好的流量计未必可成功应用于其他情况。

近几十年来，随着工业现代化的加速，在不少领域中出现了气液两相流，如热电、核电的气化单元；天然气、石油的开采、输送；低沸点液体的输送......，对它的研究已引起了国内外广泛的关注，由于两相流的复杂性、随机性，要认识这些现象进行预测，首先要解决检测问题，流量是最基本的参数，首当其冲，迫切有待解决。

在我国的能源结构中，富气少油，天然气资源较为丰富（如新疆、内蒙、四川、近海），开采中多采用陈旧的工艺，即先用笨重的分离器，将气、液分离后，再分别进行气、液流量计量。

分离器不仅昂贵，而且耗费大量耗能的钢材、体积也十分庞大，如海上开采平台，作业区狭窄，难以选用，迫切需要开发、推出气液二相流量计。

一、两相流的特征及主要参数相的定义为在某一系统中，具有相同成分；物理、化学性的均匀物质成分；不同的相具有明显的界面。

在自然界的物质一般分为固相、气相与液相三种，本文主要讨论同时存在气相与液相物质的流动，由于多相中存在各相的界面效应及相对速度，相界面在时间及空间上都是随机可变的，所以，其流动特性较单相流复杂得多，特征参数也较单相流多一些，简要介绍如下：■流型：亦称流态，即流动的形式或结构，各相界面之间存在随机可变的相界面，使两相流呈现为多种复杂的形式，流型不仅影响两相流的压力损失、传热效果，也影响流量测量。

对气、液两相流来说，管道处于不同的位置（水平、垂直）也影响其流态形式，较为典型的如图1所示。

图1 气液两相流的各种典型流态■分相含率：表述两相流中的分相浓度，说明分相流体占总量中的比例通常表述为：①质量流量含率c，为分相质量流量（气体为qmg、液体为qme）与总质流量qm之比，如气液两相c＝qmg / qm＝qmg / qmg+qme②容积流量含率b，说明分相容积流量（气体为qvg，液体为qve）与总容积流量qv之比，如气液两相b＝qvg / qv＝qvg / qvg+qve■截面含率ac，说明分相流量在某一截面A上所占的比例，气相为Ag、液相为Ae，如气油两相ac＝Vg / V＝Vg / Vg+Ve■容积含率a，说明分相流体在某一管道长度段容积V所占的容积，气相为Vg、液相为Ve，如气液两相a＝Vg / V＝Vg / Vg+Ve■混合流密度①流动密度ρo，单位时间内，流过某一截面的两相混合物总质量qm与总积qv之比，如气相密度为ρg，液相密度为ρe，则气液相流的流动密度。

不同节流装置测量气液两相流的动态特性研究

不同节流装置测量气液两相流的动态特性研究陈飞;孙斌;王二朋;白宏震【摘要】为了研究文丘里管、多孔孔板和V型内锥3种功能节流式流量计测量得到的气液两相流动态特性,采用高频差压传感器获取不同流型下的动态差压信号,利用AOK时频谱对差压信号进行分析,通过时频谱图研究不同流型下信号的时变特征.通过对典型的泡状流、弹状流、塞状流信号的实验分析表明:文丘里管在塞泡流存在较强的噪声信号,V型内锥在泡状流存在较强的噪声信号.多孔孔板具有很好的降噪效果,且多孔孔板能均衡信号的能量,信号能量分布较均衡.3种节流仪表均能很好地描述两相流定态特性,能够用于两相流流型识别及其它参数测量.%In this paper, the dynamic characteristics in the measurement of gas-liquid two-phase flow with different throttle flow-meters including Venturi tube, multi-hole orifices plate and V-shaped inner conical were studied. Firstly, high-frequency pressure sensor is adopted to get the dynamic differential pressure signal under different flow patterns. Secondly, the AOK spectrum is introduced and used in the analysis of the dynamic differential pressure signal. Then, the time-varying characteristic of dynamic differential pressure signal in different flow patterns is studied by estimating the time-frequency spectrum. It is indicated by experiments with the typical bubbly flow, slug flow and plug flow signals that Venturi tube has strong noise component at plug flow, and V-shaped inner cone has strong noise component at bubbly flow, multi-hole orifices plate is good at restraining noise. Furthermore, the multi-hole orifices plate can perform fine rectifying function and balance the energy of signals, which makes the energydistribution of signals more proportionate. The three kinds of throttling flow-meter can well describe the dynamic characteristics of gas-liquid two-phase flow, which can be used in the two-phase flow pattern I-dentification and characteristic variables measurement.【期刊名称】《实验流体力学》【年(卷),期】2012(026)001【总页数】6页(P55-60)【关键词】气液两相流;文丘里管;多孔孔板;V型内锥;自适应最优核【作者】陈飞;孙斌;王二朋;白宏震【作者单位】中国计量学院计量测试工程学院,杭州 310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州 310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州 310018;中国计量学院计量测试工程学院,杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】O359+.10 引言气液两相流广泛存在于电力、能源、化工、冶金等领域，研究工作得到了迅速发展。

气液两相流动中的波动特性研究

气液两相流动中的波动特性研究气液两相流动是指同时存在气体和液体的流动情况。

在自然界中，我们经常可以观测到气液两相流动，例如河流中的水波、海上的浪潮、空气中的云彩等等。

气液两相流动的研究对于环境保护、工程应用、科学研究等领域都有着重要的意义。

其中，气液两相流动中的波动特性是一个重要而又复杂的问题，本文将着重探讨气液两相流动中的波动特性研究。

一、波动特性简介波动特性是指在流动过程中液体或气体的波动形态，包括波速、波长、振幅、频率等等参数。

气液两相流动中的波动特性是由流体的流动状态、管道的几何形状、管道内表面的粗糙程度、流体的物理性质等多种因素综合作用的结果。

研究气液两相流动中的波动特性可以帮助人们更好地理解气液两相流动的本质，并为工程应用提供实验基础。

二、气液两相流动中的波动现象在实际应用中，我们经常可以观测到气液两相流动中的波动现象，例如在油井中，气体从地下喷出并与液体混合形成泡沫流体，表现出了明显的波动特性。

下面我们将就几种气液两相流动中的波动现象进行介绍。

1. 液位波动液位波动是一种比较常见的气液两相流动中的波动现象，通常在容器中较大的液体面积上观察到。

当气体从容器中进入液体时，产生的泡沫会形成一些较大的气泡，这些气泡会在液体中移动，并与周边的液体发生摩擦，产生波动。

液位波动会影响到液面的高度，并最终导致容器中液体的波动。

2. 双相流动中的泡沫塌裂双相流动是指气体和液体以一定比例混合的流动形式。

在双相流动中，由于气泡表面的张力不断将气泡涨开，而气泡内部的气体压强又会导致气泡涨大，从而使得气泡的大小和数量不断变化。

当气泡越来越小，并且数量很少时，气体与液体之间的相互作用变得更强烈，此时气泡很容易被液体吞噬，导致气泡的塌裂。

双相流动中的泡沫塌裂对气液两相流动的稳定性产生了很大影响。

3. 气液两相流动中的空穴现象气液两相流动中的空穴现象是指在流动中液体周围产生的空气穴。

这种现象通常出现在快速流动的液体中，例如在高速列车的轮下部分或是水下航行的船体表面。