+86 0755 83233703
橫河YOKOGAWA渦街流量計測量油水兩相流流量
在石油行業(yè)，經(jīng)常會遇到油和水兩相混合流動的現(xiàn)象[1-3]，開展油水兩相流流量的測量具有重要的理論和工程意義。目前，將成熟的單相流量計應(yīng)用于兩相流量測量取得了較大進展，如差壓式流量計、Coriolis流量計等。橫河YOKOGAWA渦街流量計[4]因其具有輸出與流體流量成正比的脈沖信號，對被測流體壓力、溫度、黏度和組分變化不敏感，可測量液體、氣體和蒸汽流量等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機械等工業(yè)領(lǐng)域。然而渦街流量計在兩相流量測量領(lǐng)域的研究還處于探索階段，目前主要集中在氣液兩相流方面，包括總流量、組分、斯特勞哈爾數(shù)及穩(wěn)定性等[5-7]。在油水兩相流方面研究甚少，僅SKEA[8]應(yīng)用多種單相流量計測量水平管內(nèi)油水兩相流流量的研究中提及渦街流量計，但未對實驗結(jié)果進行分析。
本文應(yīng)用渦街流量計對垂直上升管內(nèi)油水兩相流總體積流量進行了實驗測量，分析了不同兩相流量、含油率對儀表系數(shù)誤差產(chǎn)生的影響，以及兩相斯特勞哈爾數(shù)隨含油率和兩相雷諾數(shù)的變化情況。
2 單相橫河YOKOGAWA流渦街流量計測量原理
在單相流體中垂直于流向插入一根非流線型旋渦發(fā)生體，當滿足一定條件時旋渦發(fā)生體的兩側(cè)將出現(xiàn)兩排旋轉(zhuǎn)方向相反、交替產(chǎn)生的非對稱的渦街，其頻率與流體平均流速成正比，因此通過檢測渦街的頻率，再根據(jù)有關(guān)的關(guān)系式就可以獲得流體的流量。設(shè)渦街頻率為f，流體平均速度為u，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，管道內(nèi)徑為D，則有[9]：
在石油行業(yè)，經(jīng)常會遇到油和水兩相混合流動的現(xiàn)象[1-3]，開展油水兩相流流量的測量具有重要的理論和工程意義。目前，將成熟的單相流量計應(yīng)用于兩相流量測量取得了較大進展，如差壓式流量計、Coriolis流量計等。橫河YOKOGAWA渦街流量計[4]因其具有輸出與流體流量成正比的脈沖信號，對被測流體壓力、溫度、黏度和組分變化不敏感，可測量液體、氣體和蒸汽流量等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機械等工業(yè)領(lǐng)域。然而渦街流量計在兩相流量測量領(lǐng)域的研究還處于探索階段，目前主要集中在氣液兩相流方面，包括總流量、組分、斯特勞哈爾數(shù)及穩(wěn)定性等[5-7]。在油水兩相流方面研究甚少，僅SKEA[8]應(yīng)用多種單相流量計測量水平管內(nèi)油水兩相流流量的研究中提及渦街流量計，但未對實驗結(jié)果進行分析。
本文應(yīng)用渦街流量計對垂直上升管內(nèi)油水兩相流總體積流量進行了實驗測量，分析了不同兩相流量、含油率對儀表系數(shù)誤差產(chǎn)生的影響，以及兩相斯特勞哈爾數(shù)隨含油率和兩相雷諾數(shù)的變化情況。
2 單相橫河YOKOGAWA流渦街流量計測量原理
在單相流體中垂直于流向插入一根非流線型旋渦發(fā)生體，當滿足一定條件時旋渦發(fā)生體的兩側(cè)將出現(xiàn)兩排旋轉(zhuǎn)方向相反、交替產(chǎn)生的非對稱的渦街，其頻率與流體平均流速成正比，因此通過檢測渦街的頻率，再根據(jù)有關(guān)的關(guān)系式就可以獲得流體的流量。設(shè)渦街頻率為f，流體平均速度為u，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，管道內(nèi)徑為D，則有[9]：
3 實驗系統(tǒng)
實驗是在天津大學油氣水三相流實驗裝置上進行的，實驗回路如圖1所示，由供水和供油回路兩部分組成（氣路關(guān)閉）。流程如下：15#白油從油罐4由油泵5泵出，經(jīng)油路標準表計量后，流入油水混合器14；水從水罐6由水泵7泵出，經(jīng)水路標準表計量后流入油水混合器。在混合器內(nèi)油水兩相混合后，流經(jīng)水平、垂直下降段進入垂直上升測量段、渦街流量計15及流型觀察段16后，zui后油水兩相流體經(jīng)分離器1分離后，油、水分別返回油罐和水罐。其中，水路和油路標準表及其參數(shù)見表1。
實驗中水路、油路流量調(diào)節(jié)由計算機自動采集控制系統(tǒng)完成。實驗用渦街流量計內(nèi)徑為50mm，經(jīng)0.1%精度水流量標準裝置校驗后其精度為0.5%。采用NI26009數(shù)據(jù)采集卡對渦街信號進行采樣并輸入計算機存儲，采樣頻率為1000Hz，采樣時間為30s。
實驗中油水兩相混合流量Qvm=5～11m3/h，體積含油率β=5%～40%。實驗過程為：調(diào)節(jié)油水兩相流量使其混合流量保持不變情況下，含油率從5%開始，以5%為步長，逐漸增大到40%；然后調(diào)節(jié)油水兩相混合流量到一個新的固定值，同樣逐步增大含油率重復(fù)進行實驗，直至混合流量從zui小值增大到zui大值。實驗工質(zhì)：15#白油和自來水。實驗在常溫下進行，15#白油密度ρo=856kg/m3，動力黏度μo=14×10-3Pa·s;水的密度ρw =998.2 kg/m3,動力黏度μw = 1.002 ×10-3 Pa·s。
4 實驗結(jié)果分析
4.1 流型分析
由于兩相流流型極大地影響著油水兩相流的流動特性，同時也影響著流量參數(shù)的準確測量，因此，在實驗過程中對流型進行了識別，確定為水包油流型。
為了對比驗證，將實驗所用油相、水相流量折算為表觀油流速Vso、表觀水流速Vsw，繪出相應(yīng)的流速分布圖，如圖2所示。圖中還給出了Flores等人[10]基于擊碎聚合機理性模型轉(zhuǎn)換成的流型辨識圖（實線所示）。由圖可知，本文實驗數(shù)據(jù)位于細油泡區(qū)（水包油）和油泡區(qū)（水包油），說明本文識別出的流型與Flores機理性模型劃分的結(jié)果相一致，同時也發(fā)現(xiàn)隨著含油率的增加，流型越來越靠近水包油擾動流區(qū)
5 結(jié)論
本文應(yīng)用渦街流量計對垂直上升管內(nèi)油水兩相流總體積流量進行實驗測量，流量范圍5～11m3/h，含油率為5%～40%，流型為水包油，將油水兩相流視為均相流。
含油率5%～40%范圍內(nèi)，兩相儀表系數(shù)相對誤差小于4%，表明利用渦街流量計測量油水兩相混合流量的誤差較小，具有可行性。
含油率5%～40%范圍內(nèi)，油水兩相混合流動中存在穩(wěn)定的兩相渦街；兩相斯特勞哈爾數(shù)相對誤差隨含油率增加有變大趨勢，隨混合流量增大有減小趨勢。
油水兩相雷諾數(shù)為2×104～5×104內(nèi)時，兩相斯特勞哈爾數(shù)相對誤差小于1%，可視為常數(shù)；兩相雷諾數(shù)在0.5×104～2×104內(nèi)時，兩相斯特勞哈爾數(shù)隨雷諾數(shù)降低而升高，呈現(xiàn)非線性。
溫馨告知：我公司并非全部品牌授權(quán)代理。我公司僅作為貿(mào)易公司為客戶提供本網(wǎng)站上品牌的產(chǎn)品折扣優(yōu)惠和快速交貨周期。本網(wǎng)站內(nèi)容里涉及到的品牌歸屬權(quán)和使用權(quán)都屬于原廠商所有。YOKOGAWA
聲明：本站部分信息源于第三方公開數(shù)據(jù)或網(wǎng)上轉(zhuǎn)載，觀點僅代表作者本人，本站僅整合提供參考，不代表本站立場。如有侵權(quán)或者其他問題，請聯(lián)系深圳市華聯(lián)歐國際貿(mào)易有限公司 深圳市華聯(lián)歐國際貿(mào)易有限公司旨在為廣大新老客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和卓越的服務(wù)，時刻關(guān)注自身產(chǎn)品質(zhì)量和客戶關(guān)系的建立與維護，隨著客戶產(chǎn)品需求的提高，我們也一直在努力完善自身的技術(shù)和服務(wù)，力求滿足客戶對技術(shù)和服務(wù)的要求?，F(xiàn)已擁有大量的客戶群體及豐富的貨源，公司本著以客戶的利益為先，以長期的合作關(guān)系為重，以可靠的產(chǎn)品為根，以全面的服務(wù)為本，切實的創(chuàng)造與客戶良好的合作氛圍。以上《橫河YOKOGAWA渦街流量計測量油水兩相流流量【詳解】》信息看完之后是否對您有所幫助呢，其實產(chǎn)品價格篩選上，我們更應(yīng)該注重產(chǎn)品的品質(zhì)，兩者需要兼顧，實際使用中的完美效果相信也是大家所最需要的。更多《橫河YOKOGAWA渦街流量計測量油水兩相流流量》問題可咨詢我們，可免費提供產(chǎn)品型號、報價、貨期等信息。
電話： 0755-83233703
