電導(dǎo)式縱向多極陣列油-水兩相流測(cè)量方法研究.pdf

1、該文對(duì)于油/水兩相流的測(cè)量問題,提出了一種由八個(gè)金屬環(huán)型電極構(gòu)成的新型電導(dǎo)式縱向多極陣列傳感器.縱向多極陣列由八個(gè)環(huán)形金屬電極沿管道軸向方向以一定間距平滑鑲嵌在管道內(nèi)部構(gòu)成.多極陣列的八個(gè)電極中包含了一對(duì)激勵(lì)電極、一對(duì)相含率測(cè)量電極以及兩對(duì)流速測(cè)量電極,從而可以實(shí)現(xiàn)兩相流相含率和流體速度的同時(shí)測(cè)量.由于現(xiàn)有環(huán)形傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上或者是在對(duì)管道內(nèi)部場(chǎng)分布的簡(jiǎn)單考察基礎(chǔ)上提出的,因此仍需提出一套具體的縱向多極陣列的優(yōu)化方案對(duì)其進(jìn)行

2、定量考察,以保證在測(cè)量時(shí)多極陣列傳感器能夠從流體的電場(chǎng)分布區(qū)域獲取到盡可能多的流體分布信息,以提高兩相流流量測(cè)量的精度.文中使用有限元方法對(duì)多電極陣列模型進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算.首先計(jì)算了電極陣列內(nèi)部的電場(chǎng)分布,并提出了場(chǎng)分布的軸向均勻度和徑向均勻度概念,并對(duì)多極陣列傳感器內(nèi)部的電場(chǎng)分布進(jìn)行了定量考察.在此基礎(chǔ)上利用定義的靈敏度概念,對(duì)不同的電極間距參數(shù),計(jì)算出了相含率和速度測(cè)量電極對(duì)測(cè)量區(qū)域流體的靈敏度特性分布,并盡可能地保證了相含率測(cè)量電極

3、對(duì)測(cè)量的流體區(qū)域的不同位置具有同等靈敏度的測(cè)量要求.為了保證測(cè)量電極能夠從流體區(qū)域獲得盡可能多的流場(chǎng)信息,文中通過定義的全新概念"總信息量"、"有效信息量"、 "有效信息比"以及"最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸評(píng)判指標(biāo)"對(duì)電極進(jìn)行了進(jìn)一步的深入考察,最終得出了縱向多極陣列傳感器的最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸.在對(duì)測(cè)量傳感器優(yōu)化的基礎(chǔ)上,文中對(duì)兩相流的相含率和速度測(cè)量模型進(jìn)行了考察和研究,并利用兩相流體的運(yùn)動(dòng)波理論對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析,進(jìn)一步揭示了利用相關(guān)方法獲得的流