基于文丘里管和射线技术的低压湿气测量方法

作     者：郑永建 王镇岗 潘艳芝 赵月前 Zheng Yongjian;Wang Zhengang;Pan Yanzhi;Zhao Yueqian

作者机构：中海石油(中国)有限公司湛江分公司 海默科技(集团)股份有限公司 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2019年第39卷第9期

页      面：117-122页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 0808[工学-电气工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：工业和信息化部高技术船舶科研项目“水下两相湿气流量装置研制”(编号:工信部联装497号文件) 

主　　题：文丘里管 射线技术 湿气 流量虚高 空隙率 液体折算速度 干度 LM参数 

摘      要：湿气流量测量普遍存在着流量虚高的现象,从而导致测量结果不准。为解决上述问题,首先基于文丘里管流量测量原理分析了湿气测量虚高机理,然后针对低压湿气计量开展了大量测试,对比分析了现有不同经验模型的计算误差,在气液分相流模型基础上,利用射线技术测量空隙率并结合文丘里管测量结果获取液体折算速度,进而进行回归分析,提出了新的湿气流量虚高修正模型。研究结果表明:①文丘里管测量湿气流量虚高的原因主要是由于液相的存在而对气相有阻塞,从而产生了加速压力降以及气相对液相加速导致的摩擦阻力压降;②文丘里管的流量虚高值主要跟Lockhart-Martinelli(LM)参数、液体折算速度、空隙率及干度等能表征液体携带量的参数相关;③现有模型的LM参数等在实际应用中无法直接测量;④液体折算速度跟文丘里管虚高值有较强的线性关系,据此计算出的气流量均方根误差最小;⑤基于文丘里管和伽马传感器测量的空隙率从气液两相流分相流模型出发,可计算出液体折算速度,从而建立新的气流量虚高修正模型。结论认为,所建新模型最终得到的气流量均方根误差为5.1%,能够满足实际测量需求,为湿气测量的工程应用提供了新方法。