1引 言
    工業(ye)生産過程(cheng)參數如溫(wen)度,壓力等(deng)檢測中以(yi)流量和各(ge)相持率測(ce)量複雜是(shi)較難測量(liang)的兩個參(can)數。因而引(yin)☀️起了工程(cheng)技術🏃‍♀️人員(yuan)的興趣。随(sui)着工業的(de)發展被測(ce)對象不再(zai)限于單相(xiang)而要👉對多(duo)相流,混合(he)狀态的流(liu)量進行測(ce)量-測🚶‍♀️量多(duo)相流的技(ji)術難度要(yao)比單🐪相流(liu)體的正确(que)測量大得(de)多知道單(dan)相流體的(de)密度,粘度(du)及測量裝(zhuang)置的幾何(he)結構🏒 便可(ke)以對單相(xiang)流進行定(ding)量分析。如(ru)果能利用(yong)多相流中(zhong)每一相的(de)上述各物(wu)理量對多(duo)相流👈進行(hang)測量得話(hua)就很方便(bian)，-但遺⛷️憾的(de)是多🐪相流(liu)體的特性(xing)遠比單相(xiang)流體的特(te)性複㊙️雜得(de)多如各組(zu)分之間不(bu)能均勻混(hun)合,混合流(liu)體的異常(chang)性,流型💔轉(zhuan)變相對速(su)💜度,流體性(xing)質,管道結(jie)構,流動方(fang)向等因素(su)将導緻渦(wo)輪流🔴量傳(chuan)感器響應(ying)特性的改(gai)變.
    渦輪流(liu)量傳感器(qi) 和顯示儀(yi)表組成的(de)液體渦輪(lun)流量計以(yi)良好的重(zhong)複性,寬廣(guang)的線性工(gong)作區和精(jing)度高而受(shou)到用戶的(de)歡迎.液體(ti)🙇‍♀️渦輪流量(liang)計在測量(liang)單相時工(gong)作穩定性(xing)較 好但在(zai)多相流動(dong)時由于各(ge)相的速🏃‍♂️度(du),粘度,局部(bu)㊙️持率等因(yin)🌈素影響渦(wo)輪轉速-按(an)常規同一(yi)流量所對(dui)應的渦輪(lun)轉速保持(chi)不變即儀(yi)器常數不(bu)變-但在多(duo)相流動時(shi)即使在總(zong)流量保持(chi)不變的情(qing)況下混合(he)流體的密(mi)度發生變(bian)化也💋會引(yin)起渦輪轉(zhuan)速的很大(da)變化-由于(yu)在多相流(liu)㊙️動中渦輪(lun)響應特性(xing)發生了變(bian)⚽化目前面(mian)臨的問題(ti)是渦輪流(liu)🌍量傳感器(qi)是否能成(cheng)🏃‍♀️功地應用(yong)于多相流(liu)的測量及(ji)如何設計(ji)✉️用于多相(xiang)❓流測量的(de)渦🥵輪流量(liang)傳感器-就(jiu)此問題 這(zhe)裏首先對(dui)🌂渦輪傳感(gan)器進行了(le)理論分析(xi)然後給出(chu)三相流動(dong)中液體渦(wo)輪流量計(ji)的實驗響(xiang)應特性最(zui)後總結出(chu)🤩用液體渦(wo)輪流量計(ji)✏️測量多相(xiang)流流量的(de)半理論半(ban)🥵經驗公式(shi)
2.液體渦輪(lun)流量計測(ce)量原理
2.1流(liu)量計的響(xiang)應方程
    液(ye)體渦輪流(liu)量計 通過(guo)渦輪轉數(shu)反映被測(ce)流量的大(da)小渦輪轉(zhuan)數N與流量(liang)Q之間♊的關(guan)系可以表(biao)示爲N=K(Q-q)
式中(zhong):K-儀表常數(shu)
q-啓動流量(liang)通過标定(ding)獲得
2.2液體(ti)渦輪流量(liang)計固有儀(yi)表常數的(de)理論計算(suan)
液體渦輪(lun)流量計固(gu)有儀表常(chang)數K0主要與(yu)渦輪傳感(gan)器 結🔴構參(can)數🛀🏻有關 圖(tu)(1), K0可按下式(shi)計算


    式2可(ke)見,對确定(ding)的渦輪流(liu)量傳感器(qi))易知口徑(jing)D大, K0值小,葉(ye)片數n大💜, K0值(zhi)大等.如果(guo)要獲得較(jiao)大的儀表(biao)常數,就要(yao)對渦輪傳(chuan)感器的結(jie)⁉️構參數進(jin)行優化設(she)計,從圖2(可(ke)以看出,葉(ye)㊙️片高度;增(zeng)加, K0增大,導(dao)程角增大(da), K0增大.對于(yu)￠19的過環空(kong)大排量液(ye)體渦輪流(liu)量計而言(yan),由上式計(ji)算得K0=74.567rpm/m3/d而水(shui)中标定的(de)KW=78.89rpm/m3/d,表1給出不(bu)同口徑和(he)不同導程(cheng)角下液體(ti)渦輪流量(liang)計固有儀(yi)表常數的(de)計算值.

3.液(ye)體渦輪流(liu)量計在多(duo)相流中的(de)響應實驗(yan)
    實驗在以(yi)空氣、柴油(you)和水爲介(jie)質的三相(xiang)流動模拟(ni)🈲裝置中進(jin)行，透明的(de)井筒内徑(jing)爲125mm流體全(quan)部集流後(hou)進入流量(liang)計,實驗發(fa)現,總流量(liang)相等,但流(liu)動密度不(bu)等的實驗(yan), K0值變化較(jiao)大;流動密(mi)度相等,總(zong)流量不等(deng)的實驗, K0值(zhi)變化較小(xiao)圖(3).多相流(liu)動中渦輪(lun)儀器常數(shu)🤞校正因子(zi)CK與流動密(mi)度Pn之間的(de)統計關系(xi)爲CK=Pn 0.5次方

4．多相(xiang)流流量測(ce)量
    由于機(ji)械加工及(ji)安裝工藝(yi)等方面的(de)原因，按液(ye)體🛀🏻渦輪流(liu)量🌍計固有(you)儀表常數(shu)設計的渦(wo)輪，必須在(zai)水🥰中标定(ding)後才能使(shi)用，設水中(zhong)标定的渦(wo)輪儀表常(chang)數✍️爲kw則通(tong)💔過上述理(li)論計算和(he)實💁驗,歸納(na)🤟總結出液(ye)體渦輪流(liu)量計在多(duo)相😄流動中(zhong)的響應方(fang)程爲:
Q=N/K+q
K=KW+K0(Pn 0.5次方(fang)-1_
式中kVV爲水(shui)中标定的(de)儀表常數(shu)
    如果用全(quan)集流型液(ye)體渦輪流(liu)量計測得(de)渦輪轉數(shu)N,在标準計(ji)量裝置上(shang)通過标定(ding)獲得kw和q結(jie)合輔助參(can)數Pn就可以(yi)用公式(3)計(ji)算出多相(xiang)流總量.用(yong)(3)式在油井(jing)的油、氣、水(shui)多相流流(liu)量測量中(zhong)得到了實(shi)際應用，計(ji)算誤差在(zai)5%以内。
5.結論(lun)
    通過理論(lun)計算和多(duo)相流實驗(yan))總結出了(le)液體渦輪(lun)流量🌐計儀(yi)器常數在(zai)多相流動(dong)中的實驗(yan)關系)結合(he)理論和實(shi)驗)給🈲出了(le)用液體渦(wo)輪流量計(ji)測量多相(xiang)🌈流總流🆚量(liang)的半🙇‍♀️經驗(yan)半理論關(guan)系式)實🙇🏻際(ji)應用證明(ming)該方法可(ke)行。