1引 言(yan)
    工業(ye)生産(chan)過程(cheng)參數(shu)如溫(wen)度,壓(ya)力等(deng)檢測(ce)中以(yi)流量(liang)和🈲各(ge)相🌈持(chi)率測(ce)量複(fu)雜是(shi)較難(nan)測量(liang)的兩(liang)個參(can)數。因(yin)而引(yin)起了(le)工程(cheng)技術(shu)人員(yuan)的興(xing)趣。随(sui)着工(gong)業的(de)發展(zhan)被測(ce)對象(xiang)不再(zai)限于(yu)單🏃相(xiang)而要(yao)🌐對多(duo)相流(liu),混合(he)狀态(tai)的流(liu)量進(jin)行測(ce)量-測(ce)量多(duo)相流(liu)的技(ji)術難(nan)度要(yao)比單(dan)🔞相流(liu)體的(de)正确(que)測量(liang)大得(de)多知(zhi)道單(dan)相流(liu)體的(de)密度(du),粘度(du)及測(ce)量裝(zhuang)置的(de)幾何(he)結構(gou) 便可(ke)以對(dui)單相(xiang)㊙️流進(jin)🎯行定(ding)量分(fen)析。如(ru)果能(neng)利用(yong)💁多相(xiang)流中(zhong)💁每一(yi)相的(de)上述(shu)各物(wu)理量(liang)對多(duo)相流(liu)🏃‍♀️進行(hang)測量(liang)得話(hua)就很(hen)👅方便(bian)，-但遺(yi)憾的(de)是多(duo)🤩相流(liu)體的(de)特性(xing)遠比(bi)單相(xiang)流體(ti)的特(te)性複(fu)雜得(de)多如(ru)各組(zu)分🔱之(zhi)間不(bu)能均(jun)勻混(hun)合,混(hun)😍合流(liu)體的(de)🐅異常(chang)性,流(liu)型轉(zhuan)變相(xiang)對速(su)度🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,流(liu)體性(xing)質,管(guan)道結(jie)構,流(liu)✊動方(fang)向等(deng)因素(su)将導(dao)緻渦(wo)輪流(liu)量傳(chuan)感器(qi)響應(ying)特性(xing)的改(gai)變.
    渦(wo)輪流(liu)量傳(chuan)感器(qi) 和顯(xian)示儀(yi)表組(zu)成的(de)液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計以(yi)良好(hao)的重(zhong)複性(xing),寬⛷️廣(guang)的線(xian)性工(gong)作區(qu)和精(jing)度高(gao)而受(shou)到用(yong)戶的(de)👅歡迎(ying).液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計在(zai)測量(liang)單相(xiang)時工(gong)作穩(wen)定性(xing)較 好(hao)但在(zai)多相(xiang)流動(dong)時由(you)于各(ge)相的(de)速度(du),粘度(du),局部(bu)持率(lü)等因(yin)素影(ying)響渦(wo)輪轉(zhuan)速-按(an)常規(gui)同一(yi)流量(liang)所對(dui)🐅應的(de)渦輪(lun)轉速(su)保持(chi)不變(bian)即儀(yi)器常(chang)數不(bu)變-但(dan)在多(duo)相流(liu)動時(shi)即使(shi)在總(zong)流量(liang)保持(chi)不變(bian)的情(qing)況下(xia)🚩混合(he)流體(ti)的密(mi)度發(fa)生變(bian)化也(ye)會引(yin)起渦(wo)輪轉(zhuan)速的(de)很大(da)變化(hua)-由于(yu)在多(duo)相流(liu)動中(zhong)渦輪(lun)響應(ying)特性(xing)發生(sheng)了變(bian)化目(mu)前面(mian)臨的(de)問題(ti)是❌渦(wo)輪流(liu)量傳(chuan)感器(qi)是否(fou)能成(cheng)🈲功地(di)應用(yong)于多(duo)相流(liu)的測(ce)量及(ji)如何(he)設計(ji)用于(yu)多相(xiang)流測(ce)量的(de)渦輪(lun)流量(liang)傳感(gan)🤞器-就(jiu)此問(wen)題 這(zhe)裏首(shou)先對(dui)渦輪(lun)傳感(gan)器進(jin)行了(le)理論(lun)分析(xi)然後(hou)給出(chu)三相(xiang)流動(dong)中液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的實(shi)驗響(xiang)應特(te)性最(zui)後總(zong)結出(chu)👈用液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)測量(liang)多相(xiang)流流(liu)量的(de)半理(li)論🔆半(ban)💯經驗(yan)公式(shi)
2.液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計測(ce)量原(yuan)理
2.1流(liu)量計(ji)的響(xiang)應方(fang)程
    液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 通過(guo)渦輪(lun)轉數(shu)反映(ying)被測(ce)流量(liang)的大(da)小渦(wo)輪轉(zhuan)數N與(yu)流量(liang)Q之間(jian)的關(guan)系可(ke)以表(biao)示爲(wei)N=K(Q-q)
式中(zhong):K-儀表(biao)常數(shu)
q-啓動(dong)流量(liang)通過(guo)标定(ding)獲得(de)
2.2液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計固(gu)有儀(yi)表常(chang)數的(de)理論(lun)計算(suan)
液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計固(gu)有儀(yi)表常(chang)數K0主(zhu)要與(yu)渦輪(lun)傳感(gan)器 結(jie)構參(can)數有(you)關 圖(tu)(1), K0可按(an)下式(shi)計算(suan)


    式2可(ke)見,對(dui)确定(ding)的渦(wo)輪流(liu)量傳(chuan)感器(qi))易知(zhi)口徑(jing)D大, K0值(zhi)小,葉(ye)片數(shu)n大, K0值(zhi)大等(deng).如果(guo)要獲(huo)得較(jiao)大的(de)儀表(biao)常數(shu)🙇🏻,就要(yao)對渦(wo)輪傳(chuan)感器(qi)的結(jie)構參(can)數進(jin)行優(you)化設(she)計,從(cong)圖2(可(ke)以㊙️看(kan)出,葉(ye)片高(gao)度;增(zeng)加, K0增(zeng)大,導(dao)程角(jiao)增大(da), K0增大(da).對于(yu)￠19的過(guo)環空(kong)大排(pai)量液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)而言(yan),由上(shang)式計(ji)算得(de)K0=74.567rpm/m3/d而水(shui)中标(biao)定的(de)KW=78.89rpm/m3/d,表1給(gei)出不(bu)同口(kou)徑和(he)不同(tong)導程(cheng)角下(xia)液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計固(gu)有儀(yi)表常(chang)數的(de)計算(suan)值.

3.液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)在多(duo)相流(liu)中的(de)響應(ying)實驗(yan)
    實驗(yan)在以(yi)空氣(qi)、柴油(you)和水(shui)爲介(jie)質的(de)三相(xiang)流動(dong)模拟(ni)🛀裝置(zhi)中進(jin)☂️行，透(tou)明的(de)井筒(tong)内徑(jing)爲125mm流(liu)體全(quan)部集(ji)流後(hou)進入(ru)流量(liang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計,實(shi)驗發(fa)♌現,總(zong)流量(liang)相等(deng),但流(liu)動密(mi)度不(bu)等的(de)實驗(yan), K0值變(bian)化較(jiao)大;流(liu)動密(mi)度相(xiang)等,總(zong)流量(liang)不等(deng)的實(shi)驗, K0值(zhi)⛹🏻‍♀️變化(hua)較小(xiao)💰圖(3).多(duo)相流(liu)動中(zhong)渦輪(lun)儀器(qi)常數(shu)校正(zheng)因子(zi)CK與流(liu)動密(mi)度Pn之(zhi)間的(de)統計(ji)關系(xi)爲CK=Pn 0.5次(ci)方

4．多相(xiang)流流(liu)量測(ce)量
    由(you)于機(ji)械加(jia)工及(ji)安裝(zhuang)工藝(yi)等方(fang)面的(de)原因(yin)，按液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)固有(you)儀表(biao)常數(shu)設計(ji)的渦(wo)輪，必(bi)須在(zai)水中(zhong)标定(ding)後才(cai)能🌏使(shi)用，設(she)水中(zhong)标定(ding)的渦(wo)輪儀(yi)表常(chang)數爲(wei)kw則通(tong)🚶過上(shang)述理(li)論計(ji)算和(he)實驗(yan),歸納(na)總結(jie)出液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)在多(duo)相❄️流(liu)動中(zhong)的響(xiang)應方(fang)程爲(wei):
Q=N/K+q
K=KW+K0(Pn 0.5次方(fang)-1_
式中(zhong)kVV爲水(shui)中标(biao)定的(de)儀表(biao)常數(shu)
    如果(guo)用全(quan)集流(liu)型液(ye)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)測得(de)渦輪(lun)轉數(shu)N,在标(biao)準計(ji)量裝(zhuang)置上(shang)通過(guo)标定(ding)獲得(de)kw和q結(jie)合輔(fu)助參(can)數Pn就(jiu)可以(yi)用公(gong)式(3)計(ji)算出(chu)多相(xiang)流總(zong)量.用(yong)(3)式在(zai)油井(jing)的油(you)、氣、水(shui)多相(xiang)流流(liu)量♊測(ce)量中(zhong)得到(dao)了🏃🏻實(shi)際應(ying)用，計(ji)算誤(wu)差在(zai)5%以内(nei)。
5.結論(lun)
    通過(guo)理論(lun)計算(suan)和多(duo)相流(liu)實驗(yan))總結(jie)出了(le)液體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計儀(yi)器👅常(chang)數在(zai)多相(xiang)流動(dong)中的(de)實驗(yan)關系(xi))結合(he)理論(lun)和實(shi)驗)給(gei)出了(le)用液(ye)✔️體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)測量(liang)多相(xiang)流總(zong)流量(liang)的半(ban)經驗(yan)半⭐理(li)論關(guan)系式(shi))實際(ji)應用(yong)證明(ming)☎️該方(fang)法可(ke)👌行。