[發明專利]確定高速氣流摩阻系數的試驗裝置和測試方法

有效

• 申請號: 201611227891.X
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106840961B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 王建軍;楊尚諭;薛承文;李方坡;付太森
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 強宏超

1.確定高速氣流摩阻系數的試驗裝置，其特征在于：包括第一儲氣罐(1)、第二儲氣罐(2)、注采管柱(3)和數據采集分析系統(17)；

第一儲氣罐(1)和第二儲氣罐(2)設置在注采管柱(3)兩端，第一儲氣罐(1)上安裝有入口節流閥(5)和壓縮泵，第一儲氣罐(1)內氣體經入口節流閥(5)注入注采管柱(3)內，第二儲氣罐(2)上安裝有出口節流閥(6)，從注采管柱(3)出來的氣體經出口節流閥(6)進入第二儲氣罐(2)內；注采管柱(3)上靠近第一儲氣罐(1)一端和靠近第二儲氣罐(2)一端均安裝用于檢測高速氣流參數的氣體流量計、壓力傳感器和溫度傳感器；圍繞注采管柱(3)周向等間距安裝有若干個電阻應變片；壓縮泵、入口節流閥(5)、出口節流閥(6)、電阻應變片、氣體流量計、壓力傳感器和溫度傳感器均與數據采集分析系統(17)連接；

圍繞注采管柱(3)周向間隔90°等距安裝有4個電阻應變片；

第一儲氣罐(1)和第二儲氣罐(2)尺寸為8000mm×4000mm×4000mm；注采管柱(3)長度為5000mm～9000mm。

2.根據權利要求1所述的確定高速氣流摩阻系數的試驗裝置，其特征在于：所述壓縮泵為螺桿泵。

3.根據權利要求1所述的確定高速氣流摩阻系數的試驗裝置，其特征在于：氣體流量計采用渦街氣體流量計。

4.根據權利要求1所述的確定高速氣流摩阻系數的試驗裝置，其特征在于：所述電阻應變片采用金屬應變片。

5.一種使用權利要求1所述的試驗裝置確定高速氣流摩阻系數的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、將規格匹配的壓縮泵、入口節流閥(5)、出口節流閥(6)與第一儲氣罐(1)、第二儲氣罐(2)和注采管柱(3)裝配在一起，在注采管柱(3)上安裝氣體流量計、壓力傳感器、溫度傳感器和電阻應變片，將壓縮泵、入口節流閥(5)、出口節流閥(6)、電阻應變片、氣體流量計、壓力傳感器和溫度傳感器均與數據采集分析系統(17)連接；

第二部、通過壓縮泵向第一儲氣罐(1)內快速注氣，控制入口節流閥(5)和出口節流閥(6)排量，使得氣體流量計檢測的流速趨于穩定，通過數據采集分析系統(17)實時獲取注采管柱內的溫度和壓力信息；

第三部、分析注采管柱(3)軸向應變信息從而得到該工況下的注采管柱摩阻系數。

6.根據權利要求5所述的試驗裝置確定高速氣流摩阻系數的方法，其特征在于：壓縮泵向第一儲氣罐(1)內快速注氣，通過控制入口節流閥(5)和出口節流閥(6)排量的不同，模擬儲氣庫調峰過程中最大注采氣速度工況，獲得該工況下注采管柱摩阻系數。