基于定电流法的气液两相环状流液膜厚度及截面含气率的测量

摘要

环状流作为气液两相流中的一种重要流型，它广泛的存在于许多工业领域。随着工业生产过程中计量、节能和控制精度的提高，对于气液两相环状流参数检测的要求越来越迫切。此外，气液两相环状流参数检测技术还能为流体力学工作者提供强有力的实验手段，促进气液两相流体力学理论的发展，为气液两相坏状流过程工艺设计提供理论依据。本文通过定电流法设计了检测装置，实现了气液两相环状流液膜厚度和截面含气率的测量。 本文介绍了气液两相环状流液膜厚度检测装置的设计原理，根据设计原理设计了检测装置，并对检测装置进行了保护回路设计。将检测装置接入气液两相流实验系统，并在多种工况下进行测试，测试结果表明：该检测装置可以实现对气液两相垂直环状流液膜厚度的测量。利用检测装置进行液膜厚度测量，将测量结果与传统计算方法计算结果进行比较，确定了测量精度。 通过气液两相环状流截面含气率数学模型计算得到一定工况下气液两相环状流截面含气率，在该工况下利用检测装置测量气液两相环状流截面含气率，将测量值与模型计算值进行比较，两者值较为接近。 对液膜厚度及截面含气率测量值进行了误差分析，结果表明：该检测装置可以实现对气液两相垂直环状流液膜厚度及截面含气率的测量，并且测量精度较高。

目录

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声明

第1章绪论

1.1课题背景及意义

1.2气液两相环状流基本参数

1.2.1流量参数

1.2.2速度参数

1.2.3介质含量参数

1.2.4液膜厚度

1.3文献综述

1.3.1气液两相流检测技术研究现状及问题

1.3.2气液两相环状流液膜厚度及截面含气率研究现状

1.4本课题研究内容

第2章气液两相环状流液膜厚度测量方法的介绍

2.1 X射线衰减法

2.2荧光法

2.3探针触点法

2.4电导法

2.4.1测量原理及方法

2.4.2修正方法

2.5电容法

2.5.1实验原理及方法

2.5.2测量方法及实例

2.6小结

第3章基于定电流法的气液两相环状流液膜厚度检测装置设计

3.1检测装置设计原理

3.1.1定电流法的概念

3.1.2根据定电流法设计气液两相环状流液膜厚度检测装置的原理

3.2基于定电流法的气液两相环状流液膜厚度检测装置工作原理

3.3基于定电流法的气液两相环状流液膜厚度检测装置的设计

3.3.1恒流电源及数据采集仪的选取

3.3.2检测部件的设计

3.4检测装置测试

3.5小结

第4章基于定电流法的气液两相环状流液膜厚度的测量研究

4.1实验研究

4.1.1实验系统简介

4.1.2实验参数的测量

4.2测量结果

4.3液膜厚度计算

4.4误差分析

4.5小结

第5章基于定电流法的气液两相环状流截面含气率的测量研究

5.1基于定电流法的气液两相环状流截面含气率的测量研究

5.1.1定电流法测量截面含气率原理

5.1.2实验测量

5.1.3测量结果

5.1.4平均截面含气率

5.2气液两相环状流截面含气率数学模型

5.2.1数学模型

5.2.2模型求解及与定电流法测量结果的比较

5.3气液两相环状流截面含气率计算

5.4误差分析

5.5小结

结论

致谢

参考文献