【摘 要】
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气液两相流体分配广泛应用于石油、化工、能源等许多工业领域。多相流体通过分配器时通常会发生相分离,导致分流出的多相混合物中气液相比例与主管路存在差异。相分离的发生严
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气液两相流体分配广泛应用于石油、化工、能源等许多工业领域。多相流体通过分配器时通常会发生相分离,导致分流出的多相混合物中气液相比例与主管路存在差异。相分离的发生严重影响着工业设备的安全高效运行。本文以管壁小孔为研究对象,对气液两相流通过管壁小孔的分配现象开展了系统的实验研究和理论分析,并对管壁分配器在多相流量测量以及等干度分配中的应用进行探讨。
首先,构建了气液两相流小孔分配实验测量装置,在气液两相流实验环道上开展了测量研究。小孔布置在管壁上,直径为2.5mm。研究发现,进入管壁小孔的气液相流体分配特性主要取决于小孔方位及流型有关。在段塞流流型下,由于其独特的流动性,进入分配小孔的液相远大于其他流型。
实验结果表明单纯增加取样孔的数目,并不能改善相分离。而通过在分配孔前安装有旋流叶片,将上游来流整改成液膜厚度沿周向均匀分布的环状流型,可增强取样的代表性。液相分流系数主要取决于取样孔的数目和大小,能够在宽广的实验范围内维持恒定。
根据取样流体与被测流体之间的比例关系,可推算出主管气液相流量,从而实现了两相流量的测量。此外,根据小孔分配特性还设计了出口干度自动维持装置,通过调整上部气体取样孔和底部液体取样孔的面积比可实现所期望的任意出口干度。
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