基于文丘里流量传感器的湿气两相流量模型研究.pdf

传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies
2016年第35卷第5期
DOI:10.13873/J.10003787(2016)05-000405
研究与探讨
基于文丘里流量传感器的湿气两相流量模型
徐英,蒋荣,张涛,袁超,陈吴晓,吴海涛
天津大学电气与自动化工程学院,天津30002)
摘要:研究旨在通过计算流体动力学(CFD)仿真技术预测的湿气气、液两榑
以双差压喉颈文
丘里流量传感器为测量手段。模拟压力范国.4、0.6,0.8,1.0,12MPa,体积演連范围为10
288mS/h,温度范围28-80℃,含液率范围0.5%-15%。文丘里流量传感径为6y00,节流比为
0.5多相流模型采用离散相模型(DPM),利用欧拉壁面(EWF)模型以模拟管撃上的薄液膜。分析得出
压力、气相流速和液相体积含率(LVF)对液膜厚度的影响规律。根据仿真结果建文基于双差压比值法的
气液两相流量预测模型。将仿真值与实验值进行比较,气根流量漢型预测的均方想误差为1.8%,且液
相流量模型预测的均方根误差为6.1%。
关缝词:长喉颈文丘里;湿气;环雾状流;欧拉壁面棹、差压比;液膜功度
中图分类号:TP216
文献标识码:A
文
00987(2016)05-0004-05
Research on two-phyagenflo w model for wet gas
based on Venturi Mho] sensor
XU Ying, JIANG Rong, ZHANG Taq y Clo, CHEN Wu-xia0, WU Hai-tao
School of Electrical Engineering antomation, Tmjin University, Tianjin 300072, China)
Abstract: A two-phase flow model for wet gas edihemmy CFD is researched. This simulation aims at dual
differential - pressure long throat Ventr How Sesor. Simulation pressure ranges of 0. 4. 2 Mpa, gas phase
volume flow range of 140 m /h-28 m h em ature range of 23-30 C, liquid of volume fraction is range
0.5-15%. The diameter of Veu hw mer ]s 100 mm and throttle ratio is 0. 55. The multiphase flow model
uses discrete phase model(DPM), Eler al film(EWF)model is used to simulate thin liquid film on pipe
wall Influence rule of pressure/gas phase ow elocity and liquid volume fraction(IVF )on liquid film thickness
method according to simulaion esult. mare simulation value and experimental value, it shows that root mean
square error(RMSEU of gas A model prediction is 1.8 %, and RMSE of liquid phase flow model prediction is
6.1%
Key words: ng-hoaa Vaturi; wet gas; annular-mist flow; Eulerian wall! film( EWF)model; differential
pressure rato
lo Hin
0引言
高修正模型,其中有着广泛影响力的有 Homogenous模型、
湿气作为一や容、形式的气液两相流常见于天然气 Murdock模型, hisham模型、im模型、DeIe模型、Se
的开采与量等工业过程中。202年的国际标准IBOm模型和Re模型等
TRl5202技木报告将其定义为气相体积含率(gus
以上经典模型通常基于不问结构的节流式装置,均有
volume fraction GVE)大于95%的气液两相流”。
定的理论基础与大量的实验数据作为支撑,在一定的实
差式流量贵通过测得的差压信号实现对流体流量的验条件下具有精度高、重复性好等优点。然而是否具有良
量、然迹用其量湿气时则会出现“虚高”现象,即产生好的外推性,往往需要使用者进一步验证。本研究针対
差氏信号烩高于等量干气单独流过时产生的差压信号。D=10m,。=0.5的长喉颈文丘里,实验介质为空气和
因此,为了得到真实的气相流量,自然需要对虚高进行修水,实验装置为双闭环可调压中压湿气实验装置,其工作原
正。为此,国内外学者针对不同的影响因素提出了诸多虚理详见文献[2],且针对环雾状流进行仿真。对于环雾状
收稿日期:2015-09-24