气液两相流量计原理

两相流量计标准__解释说明以及概述

两相流量计标准解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在探讨和解释两相流量计标准，并提供相关细节和背景知识。

两相流量计是用于测量同时存在液体和气体的混合物的仪器。

在工业领域中，对两相流量的准确测量具有重要意义，因为它能够帮助工程师们更好地理解和控制工艺过程中的流体行为。

1.2 文章结构本文将按照如下结构组织内容。

首先介绍两相流量计标准的定义和背景(第2节) ，包括制定标准的过程以及标准的重要性。

然后详细解释说明两相流量计(第3节) ，包括概念解析、测量原理以及常见类型的介绍。

最后，我们将概述两相流量计标准所要求的内容(第4节)，包括流体性质和温度要求、测量精度和稳定性要求，以及设备尺寸和安装要求。

最后，在第5节中给出文章的结论与总结。

1.3 目的本文目的主要有以下几个方面：- 解释说明什么是两相流量计标准；- 提供制定两相流量计标准的背景和过程；- 强调两相流量计标准在工业领域中的重要性；- 描述两相流量计的工作原理和常见类型；- 概述两相流量计标准所要求的关键内容。

通过对这些方面的介绍，读者将能够更全面地了解两相流量计标准及其应用。

同时，本文也旨在为相关领域的研究人员和从业人员提供有用的参考，以促进两相流量计技术的发展与应用。

2. 两相流量计标准:2.1 定义和背景:两相流量计是用于测量同时含有气体和液体两种流体的混合物的流量的仪器。

在许多工业领域，如石油化工、能源生产和环境保护等，对两相流量计的需求日益增加。

因此，为了确保测量结果的准确性和可比性，制定了相应的两相流量计标准。

2.2 标准的制定过程:制定两相流量计标准需要考虑多个方面。

首先，相关机构会收集并分析各种两相流量计的数据和实际应用情况。

其次，在专家的指导下，制定出适用于不同行业和领域的标准要求。

最后，在标准起草过程中，还可能进行多轮讨论和评审，并征求各方意见，以确保标准的科学性和实用性。

2.3 标准的重要性:制定统一的两相流量计标准具有重要意义。

新型气液两相流量计设计与试验

相流量测量的相对误差绝对值平均在１％以内ห้องสมุดไป่ตู้，０液相流量测量的相对误差平均在３％以内，０验证了该流量计可以在
一
定范围内对气液两相流进行在线计量。
文献标识码：Ａ・
关键词：两相流；流量计；槽式孔板；计量技术；软测量中图分类号：Ｐ２２２７Ｔ１／１
新型气液两相流量计设计与试验
万勇，郑金吾耿艳峰，，万莉
（．１中国石油大学信息与控制工程学院，山东东营２７６；．国石油大学青岛校区总务办公室，５０１２中山东青岛２６５）６５５
摘要：用双节流元件组合的方式，采建立了基于Ｍｕｄｃｒｏｋ系数的流量测量的数学模型，在此基础上研制开发了一种新型的基于双槽式孔板节流元件的流量计，并用流量计样机对空气和水组成的两相流进行了测试试验。结果表明，气
２００８年
第３２卷第６期
中国石油大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｏｈｎｉｅｓｔｆＰｔｌｕｏｒａｆＣｉａＵｎｖｒｉｏｅｒｅｍｙｏ
Ｖｏ．２Ｎｏ６１３．
Ｄｅ．０ｃ２ｏ８
文章编号：６３５０（０８０－１５０１７－０５２０）６０６－４
Ｄｅｉｎａｘｒｍｅｔｏｖｌｆｏｓｇｎｄｅｐｅｉｎｆａｎｏｅｗｍｅｅｆｇｓｌｑｄｗｏ－ａｅｆｏｌｔｒｏａ－ｉｕｉｔ－－ｐｈｓｗｌ

水平管气液两相流实验指导-实验报告-上传

水平管气液两相流实验实验人 XXX 合作者 XXX XXX 年XX 月XX 日一、实验目的：1. 通过观察水平管气液两相流的流型，进一步加深了解气液两相流流型的特点；2. 对流量分配对流型的影响有比较直观的认识；3. 从实验设计、仪器选型、实验操作、数据提取与分析处理等各个环节能够训练出真正的实验技能，能够完成合格的实验报告；二、主要实验仪器气泵、水泵、玻璃转子流量计、U 型压差计。

三、实验操作1. 打开系统电源，使气体、液体流量计预热2分钟；2. 然后打开采集程序，记下采集程序上显示的气路和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度）；3. 改变气流量和液体流量，观察记录两相流的流型变化和U 型压差计的压差；4. 测量好所有数据后，先关闭液阀，关闭水泵电源，再关闭气泵。

四、实验数据与分析1. 流型分析对应实验中的空气流量和水流量，根据以下公式计算出气相折算速度和液相折算速度：GG Q J A=LLQ J A=式中 G J ——气相折算速度，m/s ；L J ——液相折算速度，m/s ；G Q ——气相体积流量，m 3/s ；L Q ——液相体积流量，m 3/s ；A——管道横截面积，m2; （本实验管子内径为20mm，-42=3.14210mA⨯）查找相关资料，可知水平管两相流基本流型如下图所示图- 1 水平管两相流流型图实验中得到的数据及流型情况如下表：表- 1 各流量下的观测流型次数GQ(m3/h)LQ(L/h)GJ(m/s)LJ(m/s)2GJρ(Pa)2LJρ(Pa)流型1 3.0 935 2.7 0.8266 7.9348 680.080 冲击2 3.0 710 2.7 0.6277 7.9348 392.151 冲击3 2.8 510 2.5 0.4509 6.9121 202.338 冲击4 2.7 310 2.4 0.2741 6.4272 74.758 冲击5 2.7 130 2.4 0.1149 6.4272 13.147 波状6 1.8 130 1.6 0.1149 2.8565 13.147 波状7 2.0 310 1.8 0.2741 3.5266 74.758 冲击8 2.0 515 1.8 0.4553 3.5266 206.325 冲击9 2.0 715 1.8 0.6321 3.5266 397.694 冲击10 1.9 930 1.7 0.8222 3.1827 672.826 冲击11 4.4 930 3.9 0.8222 17.0686 672.826 冲击12 4.5 710 4.0 0.6277 17.8532 392.151 冲击13 4.6 495 4.1 0.4376 18.6555 190.611 冲击14 4.6 310 4.1 0.2741 18.6555 74.758 冲击15 4.5 120 4.0 0.1061 17.8532 11.202 冲击16 0.0 120 0.0 0.1061 0.0000 11.202 塞状17 0.0 320 0.0 0.2829 0.0000 79.659 小塞状18 0.0 515 0.0 0.4553 0.0000 206.325 气泡19 0.0 720 0.0 0.6365 0.0000 403.275 小气泡20 0.0 930 0.0 0.8222 0.0000 672.826 雾状注意：由于流体流动时，流量值是波动的，实验记录的是估计的平均流量；第16-20组数据，因为气流量很小，读不出具体值，我们记为0，实际不为0.查找资料得到的和实验中观察到的两相流流型图分别如图-2与图-3所示：图- 2 资料中的水平管两相流流型分布图- 3 实验中水平管两相流流型分布实验中，我们观察到了5种流型，通过观察对比图-2与图-3，我们可以发现实验中的流型分布与资料中的流型分布大致是相似的。

气液两相流流型实验报告

气液两相流流型实验报告实验名称：气液两相流流型实验目的：1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用；2. 掌握常见两相流流型的划分方法及相关规律，观察水平管中不同流型的特点；3. 根据各工况点实验数据绘制两相流流型图，并与典型流型图做比较。

实验任务：实验测量数据：,,,.(1) 测取不同情况下气相，液相流量；记录P P t tw气减室(2) 判别流型要求：(1) 实验数据汇总表；(2) 绘制αβ-曲线(3) 根据实验数据用Weisman图判别流型实验原理1、水平管道中气液两相流流型的划分及各流型特征在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。

Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。

（1）泡状流在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。

（2）塞状流在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。

（3）层状流在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。

层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。

（4）波状流当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。

（5）弹状流当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。

（6）环状流当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。

图1水平不加热管中的流动型式表1水平绝热管中的流型变化增加液相流量增加气相流量ST+R ST+R ST+IW S PB ST+RW ST+IW S BTS+A PF ST+RW+D ST+LRW+D ST+BTS A+RW F+D ST+RW+D ST+LRW+D A+DA+D F+D F+DD A+RW A+RWA+D A+DA表示环状流（annular）；B表示气泡（bubble）；BTS表示中空气弹（blow through slug）；D表示液滴（droplet）；F表示液膜（film）；IW表示平缓波（inertial wave）；LRW表示大翻卷波（large roll wave）；PB表示气栓加气泡（plug＆bubble）；PF 表示气栓加泡沫（plug＆froth）；R表示涟漪波（ripple）；RW表示翻卷波（roll wave）；S表示气弹（slug）；ST表示层状流（stratified）。

文丘里管气液两相压力降的理论分析与研究

第三章文丘里管气液两相压力降的理论分析与研究两相流动与单相流动一样服从流体力学的所有基本规律，其基本的控制方程都是连续方程、动量方程、能量方程，并称为三大基本方程。

对差压式流量计来说，其原理是通过找出流体流动的压力损失和流量之间的固有规律，所以，必须研究两相流体管内流动压力降公式，而压力降公式又是建立在三大基本方程基础上的。

本节从基于分相模型的三大基本方程出发，推导了文丘里管湿气测量的理论计算式，为后面根据实验数据进行的湿气计算式拟和，提供了理论支持。

3.1 气液两相流的三大基本方程用分相流动模型来处理两相流动时，一般把两相流体分别按单相流体处理并计入相间的作用，然后将各相的方程加以合并。

这是因为两相流动是一种很复杂的现象，不少流动参数，如速度、含气率，不仅沿流向有变化，而且在管道同一截面上也有变化，所以这一现象实质上是包括两种相的三元流动问题。

但是按三元流动对两相流进行分析是非常困难的。

因此，在研究中普遍采用简化的一元流动，假定气液两相都平行于管道流动，即只考虑两相流动沿着流向的变化，这样处理大大方便了分析，而且又能抓住问题的主要特点。

1. 连续方程气液两相混合物的连续方程为[1]：[(1)]()0g l AGA tzραρα∂+-⋅∂+=∂∂ (3-1)式中：G 为两相流总质量流速，其表达见(3-2)式。

(1)g g l l MG Aρυαρυα==+- (3-2)对于定常流动，混合物密度不随时间变化，且单位时间内流过某一流动截面的质量流量为常数，则：(1)tp g g l l W A A ρυαρυα=⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅=常数 (3-3)2. 动量方程气液两相混合物的动量方程为[1]：22201(1)sin (1)tp l g P p G g AG z A t A z τχχρθραρα⎧⎫⎡⎤∂∂∂-⎪⎪-=++++⎢⎥⎨⎬∂∂∂-⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭(3-4)式中： 0τ为流体与管壁的切应力；P 为周界长度；0P τ为管壁对气液两相流的摩擦阻力；tp ρ为两相流体的平均密度，其表达式见(3-5)式。

湿式气体流量计工作原理

湿式气体流量计工作原理湿式气体流量计是一种常用的气体流量测量仪器，它可以测量气体在管道中的流量，并且可以测量气体的湿度。

湿式气体流量计的工作原理是基于气体流动的质量守恒定律和湿度的测量原理。

湿式气体流量计的结构比较简单，主要由流量计管、进口管、出口管、水箱、水位计、压力计等组成。

当气体从进口管进入流量计管时，气体会与水混合，形成气液两相流。

由于气体的流量是恒定的，所以气体的流速会随着管道截面积的变化而改变。

当气体流过流量计管时，气体会推动水的流动，使水从水箱中流出，同时水位计会记录下水位的变化。

根据水位的变化，可以计算出气体的流量。

湿式气体流量计的另一个重要参数是湿度。

湿度是指气体中所含水分的含量，通常用相对湿度来表示。

湿式气体流量计可以通过测量水的温度和气体的温度来计算出气体的相对湿度。

当气体流过流量计管时，气体会与水混合，水的温度会随着气体的温度而变化。

通过测量水的温度和气体的温度，可以计算出气体的相对湿度。

湿式气体流量计的工作原理是基于气体流动的质量守恒定律和湿度的测量原理。

当气体流过流量计管时，气体的流量是恒定的，所以气体的流速会随着管道截面积的变化而改变。

同时，气体会与水混合，形成气液两相流。

通过测量水的流量和水位的变化，可以计算出气体的流量。

另外，通过测量水的温度和气体的温度，可以计算出气体的相对湿度。

湿式气体流量计是一种常用的气体流量测量仪器，它可以测量气体在管道中的流量，并且可以测量气体的湿度。

湿式气体流量计的工作原理是基于气体流动的质量守恒定律和湿度的测量原理。

通过测量水的流量、水位的变化、水的温度和气体的温度，可以计算出气体的流量和相对湿度。

气液两相流的分离

气液两相流的分离方法综述摘要：本文从气液两相流分离方法出发，分析了6种最常见的气液分离方法。

研究了各种气液两相流分离方法的原理，介绍了各方法的优缺点及利用这些方法制造出的气液分离器的结构，并介绍了各种分离方法适用的领域，并针对部分方法提出了可能的改进方法。

关键字：气液两相流分离机理气液分离器引言气液两相流的分离主要在气液分离器中进行，而气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法主要有6种，分别是：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等。

但综合起来分离原理只有两种：一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）。

气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。

二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。

液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些。

下面就每种方法的原理进行介绍。

1.重力沉降1.1 重力沉降原理气液重力沉降分离是利用气液两相的密度差实现两相的重力分离,即液滴所受重力大于其气体的浮力时,液滴将从气相中沉降出来,被分离。

由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇聚在一起通过排放管排出。

1.2 重力沉降式气液分离器图1 立式和卧式重力沉降气液分离器简图重力沉降分离器一般有立式和卧式(图1)两类，它结构简单、制造方便、操作弹性大，但操作需要较长的停留时间，分离器体积大，笨重，投资高，分离效果差，只能分离较大液滴，其分离液滴的极限值通常为100μm，主要用于地面天然气开采集输。

1.3 发展现状经过几十年的发展，该项技术已基本成熟。

当前研究的重点是研制高效的内部填料以提高其分离效率。

此类分离器的设计关键在于确定液滴的沉降速度，然后确定分离器的直径。

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。

气液两相流流型实验报告

气液两相流流型实验报告实验名称：气液两相流流型实验目的：1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用；2. 掌握常见两相流流型的划分方法及相关规律，观察水平管中不同流型的特点；3. 根据各工况点实验数据绘制两相流流型图，并与典型流型图做比较。

实验任务：实验测量数据：,,,.(1) 测取不同情况下气相，液相流量；记录P P t tw气减室(2) 判别流型要求：(1) 实验数据汇总表；(2) 绘制αβ-曲线(3) 根据实验数据用Weisman图判别流型实验原理1、水平管道中气液两相流流型的划分及各流型特征在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。

Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。

（1）泡状流在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。

（2）塞状流在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。

（3）层状流在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。

层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。

（4）波状流当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。

（5）弹状流当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。

（6）环状流当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。

图1水平不加热管中的流动型式表1水平绝热管中的流型变化增加液相流量增加气相流量ST+R ST+R ST+IW S PB ST+RW ST+IW S BTS+A PF ST+RW+D ST+LRW+D ST+BTS A+RW F+D ST+RW+D ST+LRW+D A+DA+D F+D F+DD A+RW A+RWA+D A+DA表示环状流（annular）；B表示气泡（bubble）；BTS表示中空气弹（blow through slug）；D表示液滴（droplet）；F表示液膜（film）；IW表示平缓波（inertial wave）；LRW表示大翻卷波（large roll wave）；PB表示气栓加气泡（plug＆bubble）；PF 表示气栓加泡沫（plug＆froth）；R表示涟漪波（ripple）；RW表示翻卷波（roll wave）；S表示气弹（slug）；ST表示层状流（stratified）。

气液两相流体流量或质量含气率的液体取样测量方法

摘要:从被测气液两相流体中取样分流出一部分单相液体,通过测量这部分单相液体的流量确定被测气液两相流体的流量或干度。

通过将两相流体的测量转化为单相液体的测量,避免了两相流体的波动对测量精度的影响。

分析表明:取样液相流量与主管路总流量的比值与主管质量含气率成线性关系。

如果已知质量含气率或质量流量其中一个参数可以确定另一个参数。

设计了液体取样装臵,在气液两相流实验环道上进行实验。

结果表明:本实验范围内,流量和质量含气率测量最大误差小于10%。

引言气液两相流广泛存在于石油、化工、核能等许多工业领域,在两相流系统中多相流体的流量测量是难以回避的,也是至今未能很好解决一个难题。

Falcone,Alvaro,Hewitt,林宗虎等人对多相流量测量进展进行了回顾[1~4]。

与单相流相比,两相流体的一个显著特征就是流动具有强烈的波动性,气液两相在管道截面的分布形式即流型随着气液相流量的改变不断变化,不同流型间的相态分布特征和流体动力学特性有很大差别,导致工作在两相流体中的仪表输出信号受流型等参数的影响波动性大,测量精度低。

有些在线多相流量测量技术采用人工神经网络等非线性信号处理技术来预测多相流量[5],缺乏坚实的理论基础,严重依赖训练样本的范围、数量及精度,在使用过程中还需要进行频繁标定。

另外,基于射线吸收原理的多相计量方法还存在对环境和人员潜在的威胁[6]。

为了改善两相流量测量的可靠性和精度,王栋提出了利用T型三通的相分离特性,从被测气液两相流体中分流出一部分单相气体,通过测量这部分单相气体的流量确定被测气液两相流体的流量或干度的计量方法[7],由于测量仪表工作在单相气体环境条件下,测量稳定性有了很大提高。

但由于气体的密度随温度压力变化,容易造成取样气体质量流量的测量精度偏低。

为此,本文提出了基于液体取样的多相流量测量方法,根据取样液体流量确定主管被测两相流体流量或质量含气率。

1 流量和质量含气率测量原理上游来的气液两相流体经过特殊设计的液体取样器后,被分成两部分,一部分液相进入液体取样回路;另一部分两相流体沿原来路线流入直通回路。

流体动力学中的气液两相流动

流体动力学中的气液两相流动1. 引言在流体力学中，气液两相流动是指同时存在气体和液体的流动现象。

它在众多领域中都有广泛应用，如工业生产、自然环境等。

研究气液两相流动的特性和行为，对于优化流体系统的设计和操作具有重要意义。

本文将介绍流体动力学中的气液两相流动的基本概念、数学模型和实验方法。

2. 气液两相流动的基本概念2.1 混合比混合比是描述气液两相流动中气体和液体相对含量的重要参数。

一般使用体积混合比或质量混合比来表示。

体积混合比定义为气体体积与总体积的比值，而质量混合比定义为气体质量与总质量的比值。

混合比的变化会导致气液两相流动的性质和行为发生明显改变。

2.2 相界面在气液两相流动中，气体和液体之间存在一个明确的相界面。

相界面的位置和形态对于流动行为有重要影响。

根据相界面的性质可以将气液两相流动分为连续相和离散相两类。

2.3 流速分布气液两相流动中，气体和液体的流速分布通常是非均匀的。

由于相界面的存在，气体和液体的流速在空间上存在明显的变化。

研究流速分布对于了解气液两相流动的运动规律和效果具有重要意义。

3. 气液两相流动的数学模型3.1 连续介质模型对于流体力学中的大多数气液两相流动问题，可以采用连续介质模型进行描述。

该模型假设气液两相流动是连续的，可以使用流体动力学方程和质量守恒方程来描述。

3.2 多相流模型对于某些特殊的气液两相流动问题，如气泡流动、雾滴流动等，连续介质模型不再适用。

此时需要采用多相流模型进行描述。

多相流模型考虑了气体和液体相之间的明显界面，可以更准确地描述气液两相流动的特性。

4. 气液两相流动的实验方法4.1 可视化实验可视化实验是研究气液两相流动的常用方法之一。

通过使用高速摄像机等设备，可以观察气液两相流动的实时图像，从而揭示其内在的特性和行为。

4.2 流量测量实验流量测量是研究气液两相流动的另一个重要实验方法。

通过使用流量计等设备，可以准确测量气体和液体的流量，进一步分析气液两相流动的特性和行为。

SWP-L628-T天然气、凝析液两相流量计的分析与研究

SWP-L628-T天然气、凝析液两相流量计的分析与研究1 气液两相流计量技术的概述气液两相流是石油、化工、动力等工业领域常见的流动工况，但气液两相流体的流量测量方法却一直是国际上没有很好解决的一个难题。

目前工程上的解决方案仍然是分离法，即首先应用分离设备将气液两相流体分离成单相流体，然后再用单相流量计进行测量。

&nb1 气液两相流计量技术的概述气液两相流是石油、化工、动力等工业领域常见的流动工况，但气液两相流体的流量测量方法却一直是国际上没有很好解决的一个难题。

目前工程上的解决方案仍然是分离法，即首先应用分离设备将气液两相流体分离成单相流体，然后再用单相流量计进行测量。

2 新型孔板差压噪声测量气液两相流原理的基本介绍由于两相流动的随机性在测量过程中产生的噪声。

根据传统的测量理论，此噪声仅仅是检测系统中的干扰信号。

按照现代检测理论的观点，噪声也是过程系统输出的一种信息。

通过对噪声机理的分析，建立噪声的统计滤波模型，便可获得噪声与被检测变量相关的定量信息，从而建立噪声检测两相流的实用理论模型，实现两相流的双参数检测。

3 测量原理根据清华大学多年的理论和实验研究，并经过气液两相流测量工程试验检验，有：式中：G：t/h或kg/h，质量流量；X：%，质量含气率，即天然气气所占百分比；A：孔板常数，由管道直径，β值等所确定；△P：kPa，测量差压平均值；差压脉动（方差）与差压平均值之比；这样，应用一块标准节流孔板，配以差压变送器、压力变送器，就可以以根据差压测量平均值及其方差，计算出天然气、凝析液两相流的流量和干度。

4 气液两相流双参数测量仪的结构和工作原理清华大学核能与新能源技术研究院经过多年研究形成的两相流计量技术与乌鲁木齐昌晖自动化仪表有限公司一体化孔板流量计及气液两相流量积算仪技术相结合，在Z-80单板机型气液两相流双参数测量仪的基础上，采用8098单片机研制成功新型仪表。

仪表的核心是8098CPU，配置32kBROM、8kBRAM、8位LED和8个按键；并有D/A输出、RS232通讯接口和微型打印机。

气液两相流传热实验

气液两相流传热实验一、实验目的1、通过测定换热器冷、热流体的流量，测定换热器的进、出口温度，熟悉换热器性能的测试方法；2、了解套管换热器的结构特点及性能。

3、通过测定参数计算换热器流体的热量；计算换热器的传热系数；并整理成准数关联式形式。

二、基本原理1、概述本换热器性能测试实验装置，主要对应用较广的套管式换热器进行其性能的测试。

其中，对套管式换热器可以进行顺流和逆流两种方式的性能测试。

换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并对实验数据进行整理，分析流体无相变时的对流传热系数与Dittus-Boelter 关联式。

2、实验装置参数本实验所用的热水加热采用电加热方式，采用热水加热常温空气。

冷—热流体的进出口温度采用pt100加智能多路液晶巡检仪表进行测量显示，实验台参数如下：（1）电加热管总功率：3KW（2）冷热流体风机：允许工作温度：<80℃，额定流量：76 m 3/h 电机电压：220V 电机功率：750W（3）孔板流量计：流量：8-30m 3/h 允许工作温度：0-80℃3、对流传热系数α的测定：根据传热总方程，用实验测定。

mQS t α=∆ 式中：α－管内流体对流传热系数，W/（m 2·℃）；Q －传热速率W ；S －管内换热面积， m 2 ； ∆t m －对数平均温度差，℃。

本实验中，具体的计算过程如下：,,56()m h p h Q q c t t =-，热水的物性数据取定性温度562t t +下的数值,计算质量流量, /m c V t q q kg s ρ=。

换热面积2 o S d l m π=，此处管内径0.016m ，壁厚0.0015m ，管长1.3m 。

{}()2121/ln /T T T T t m ∆∆∆-∆=∆851t T T -=∆ 762t T T -=∆ t 5，t 6为热流体进出口温度， T 7，T 8为冷流体进出口温度。

各种流量计的工作原理

一、容积式流量计工作原理：机械测量元件把流入流量计的流体连续不断地分隔成单位体积并送往出口，在这个过程中流体带动流量计的转动部分产生旋转，只要测得转子的转动次数，就可以得到通过流量计的流体体积的累计值。

特点：1、精度：一般：±% ；高：% ；一般用于计量领域；2、范围宽，一般为10:1~30:1 或更大；3、无需前后直管段，在流速场畸变时对计量精度没有影响；4、直读式仪表，无需外部能源，可直接获得累计总量，清晰明了，操作简便；5、需定期检定，体积大，笨重：在大流量、大管径计量上已逐渐被涡轮式、电磁式、涡街式流量计替代；6、一般均需加装过滤器，需定期清理，维护工作量大；最常见故障是流入脏污介质，造成流量计运转不灵活甚至卡死。

7、压力与温度影响：避免突然开关阀门产生水锤效应；结构间隙减小会卡住运动配件，因此用于较高温度时要预留尺寸间隙来补偿。

目前可使用温度范围大致在-30~+160℃，压力最高为10MPa.8、压力损失大：20KPa-100KPa9、液体黏度影响：与差压式、浮子式和涡轮式流量计相比影响要小。

二、涡轮流量计工作原理：当被测流体通过涡轮流量计时，流体通过导流器冲击涡轮叶片，由于涡轮叶片与流体流向间有一倾角“塞塔”，流体的冲击力对涡轮产生转动力矩，使涡轮克服机械摩擦阻力距和流动阻力距而转动。

在一定范围内，对于一定黏度的流体介质，涡轮的旋转角速度与通过涡轮的流量成正比。

所以，可以通过测量涡轮的旋转角速度来测量流量。

特点：1、精度高：液体%~%，气体1%~%；2、重复性好：%~% ；3、量程比宽：10~50：1；4、脉冲信号输出，抗干扰能力强；5、耐压高、压力损失小、反应速度快；6、有可动部件，易磨损；7、对介质有一定的清洁度要求；8、需要前后直管段分别为10D和5D。

三、浮子流量计工作原理：浮子流量计的测量本体由一根自下向上扩大的垂直锥管和一只可以沿着锥管的轴向自由移动的浮子组成，当被测流体自锥管下端流入流量计时，由于流体的作用，浮子上下端面产生一差压，该差压与浮子所受浮力之和即为浮子的上升力。

两相流流量测量实验报告

下表为采用测量的孔板压差和电磁流量计读数计算得水和空气的体积流量：
电磁流
量计修含气率 QG
QL
正值
αA
(m3/hr)
(m3/hr) (m3/hr)
4.110
0.373 1.533 2.577
4.030
0.169 0.680 3.350
3.310
0.244 0.809 2.501
2.990
0.106 0.316 2.674
3964.17
10 0.26
0.5
0.76 10.20
1242.29
从结果得知，在前 4 组数据中，含气率较小，拟合得到误差在 10%以内，而当含气率继续增大时，误差越来越大，最后 4 组含气率很大时，其误差竟达到 1000%以上。这是因为我们的拟合公式是在单相水实验条件下推导出来的，所
以当两相流含气率越低，其越接近于于单相水流动。而一旦含气率增加，电磁流量计结果就完全不可用了。
QM Ao
2 M po
（5－1）
其中， QM QL QG 是气、液混合物的体积流量， QL 和 QG 分别是液和气的体积
流量； M L (1 A ) G A 是混合物的密度， L 和 G 分别是液和气的密度，
A 是截面平均含气率。
对于压差测量管段，有：
p2 L gH p1 p2 M gH p f
1、答：前面已提到，孔板前实验管段内的绝对压力
PG 0.1MPa MgH（1.2m），也即根据水箱表面压力向下推断估算出来的。
2、答：泡状流更满足均相流的假设，因为泡状流气泡多而小，其与液相水混合更均匀，这也就更接近于均相流。
序
单
相
孔板电
测压段

气液两相流流量测量方法的研究进展

气液两相流流量测量方法的研究进展柳富明;王铁力;田达理【摘要】The progress in researching gas-liquid flow measurement methods were summarized and the principle of measurement of the throttle method,the direct measurement method,the velocity method and the separation method were described to indicate that both comprehensive and detailed experimental study and theoretical calculation of gas-liquid flow's physical property become into key point of the follow-up study.%总结气液两相流流量测量方法的研究进展.介绍节流法、直接法、速度法和分离法的测量原理,并指出对两相流的物性进行全面、详细的实验研究和理论计算将是后续研究工作的重点.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】4页(P431-433,438)【关键词】流量测量方法;气液两相流【作者】柳富明;王铁力;田达理【作者单位】中煤科工集团武汉设计研究院有限公司;中煤科工集团武汉设计研究院有限公司;中煤科工集团武汉设计研究院有限公司【正文语种】中文【中图分类】TH814两相流的复杂性和不确定性给流量测量工作带来诸多困难。

在两相流介质管路中可能发生相态的变化和两相流参数的变化，所以应用传统的单相流技术只能解决均相两相流的测量，为了克服这些不利因素，必须在测量中采取相应的措施。

经过人们的大量研究和对现场工作的总结，国内外学者根据测量要求的不同提出了不同的两相流测量方法，其中主要有节流法、直接法、速度法和分离法。

三差压气液两相流流量计的研制与应用

石油
机
械３年
第４ｌ卷
第２期
ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
．一油气田开发工程
三差压气液两相流流量计的研制与应用
王以顺赵静宜。赵武
（１．中国石化华东分公司石油工程技术研究院２．河北理工大学智能仪器厂）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｍａｋｅａｎｅｘａｃｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｇａｓｌｉｑｕｉｄｔｗｏ — ｐｈａｓｅｌｏｆｗｌｏｆｗｒａｔｅ，ｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｇａｓｌｉｑｕｉｄｔｗｏ — ｐｈａｓｅｌｏｆｗｌｏｆｗｒａｔｅｗａｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｌｂｏｗｌｏｆｗｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｎｓｏｒｓｗｈｉｃｈｃｏｎｓｉｓｔｏｆｅｌｂｏｗ，ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｔｕｂｅａｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｔｕｂｅｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｓｓｕｒｅ
中图分类号：ＴＥ９３７文献标识码：Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ４５７８．２０１３．０２．０２２ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＧａｓＬｉｑｕｉｄＴｗｏ－ｐｈａｓｅＦｌｏｗＦｌｏｗｍｅｔｅｒ