[發(fā)明專利]一種基于高速攝影技術(shù)的氣液兩相流測(cè)量方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410816428.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN105784707A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安遠(yuǎn)景動(dòng)力模擬技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/85
• 分類號(hào): G01N21/85;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及領(lǐng)域，是一種基于高速攝影技術(shù)的氣液兩相流測(cè)量方法和裝置。該方法和 裝置可以識(shí)別氣液兩相流的各相含量、速度和流量，以及總體平均速度、流量。

背景技術(shù)

工程上廣泛存在著兩相流的流動(dòng)現(xiàn)象，其中以氣液兩相流最為普遍。例如石油輸運(yùn)管 道內(nèi)、水輪機(jī)轉(zhuǎn)子周圍、大氣云層內(nèi)的對(duì)流等，都屬于氣液兩相流流動(dòng)。通過兩相流流動(dòng) 流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，了解其特性及變化規(guī)律，對(duì)于相關(guān)科研、設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)具有十分重要 的意義。與單相流相比，兩相流由于在相界面各相間存在傳質(zhì)，甚至化學(xué)反應(yīng)，而且在時(shí) 間、空間上隨機(jī)可變，使得諸如各相含量、流速、流量以及總體速度、流量等流動(dòng)參數(shù)的 檢測(cè)更具復(fù)雜性，難度很大。迄今為止，已有的檢測(cè)技術(shù)和方法大多是建立在單相傳感器 基礎(chǔ)上的檢測(cè)手段，獲得的信息量小，而且無法對(duì)兩相流的整體特性進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)描述。

氣液兩相流的測(cè)量涉及的參數(shù)以及表現(xiàn)形式如下：

1.流量

(1)氣液兩相流的質(zhì)量流量：

G＝G_g+G_l，

其中，G總質(zhì)量流量；G_g和G_l分別為氣相和液相質(zhì)量流量。

(2)氣液兩相流的體積流量：

Q＝Q_g+Q_l，

其中，Q總體積流量；Q_g和Q_l分別為氣相和液相體積流量。

2.流速

(1)氣液分相速度

wg=QgAg;wl=QlAl,]]>

其中，w_g和w_l分別為氣相和液相分速度；A_g和A_l分別為氣相和液相流體通過的截面積。

(2)氣液分相表觀速度

wsg=QgA;wsl=QlA,]]>

w_sg和w_sl分別為氣相和液相表觀速度；流通截面積

A＝A_g+A_l。

3.密度

(1)流動(dòng)密度

ρf=GQ.]]>

(2)真實(shí)密度

ρ＝αρ_g+(1-α)ρ_l，

其中，ρ_g和ρ_l分別為氣相和液相流體密度；α是截面含氣率，也稱空隙率。

4.分相含率

(1)截面含氣率(空隙率)