旋流型管壁取样分配器技术研究

摘要

旋流管壁取样分配器是一种特殊的T型三通管结构,将该分配器用作多相计量,不仅是分流分相多相计量方法的优化应用,而且是将T型三通管扩展到计量领域的一项创新。
　　 本文根据T型三通管的相分离规律,建立了旋流型管壁取样分配器的分配预测模型,修正了气液相分流系数的数学表达式;通过数值模拟的方法定性验证了预测模型的合理性;借助于实验,定量分析了影响旋流型管壁取样分配器分流系数的因素,特别是压力场对分流系数的影响。
　　 预测模型借鉴学者Azzopardi对环状流在T型管处分流的假设,认为气液环状流经过取样孔分配器时,只有取样孔附近的气液相能被取出,分流特性取决于分配器各元件的结构尺寸、入口气液量、相间作用力及压场分布等因素。
　　 数值模拟基于FLUENT软件,模拟表明气液相在取样孔处的分配符合预测模型;压场的改变影响了气液相各自的分流流线,从而使分流系数发生改变。
　　 实验研究表明旋流型管壁取样分配器满足液相优先分配原则。取样分配器结构尺寸固定,压场变化不大的情况下,液相分流系数基本保持不变,气相分流系数与主管液量成线性关系;因入口气液量或分配器的结构尺寸变化而引起分配器压场较大变化时,气液相分流系数均会发生较大的变化。分配器处压场的变化是气液相分流系数发生改变的根本原因。