[发明专利]一种精确测量气液两相混合流体中气相流量和液相流量的方法

权利要求书

1.一种精确测量气液两相混合流体中气相体积流量和液相体积流量的方法，包括以下步骤：

a.使气液两相混合流体流过竖直设置的圆管，以形成环状气液两相流；所述环状气液两相流是指这样的一种流型：气体以圆柱状围绕圆管轴线，而液体以环状分布在气体与管壁之间；

b.测量该气液两相混合流体的总体积流量Q、温度T、压力P和气相分率GVF；

c.基于以下公式计算气液滑差因子S和气体体积流量Q_g和液体体积流量Q_l：

S＝2-GVF/(μ_k×（GVF－1）)

Q_g＝Q×GVF×S/(1-GVF+S*GVF)

Q_l＝Q×(1-GVF)/(1-GVF+S*GVF)

其中，

Q为总体积流量，单位为m³/s；

S为以m/s计的气相速度与以m/s计的液相速度之比，无量纲；

GVF为气相分率，无量纲；

μ_k为在气液两相混合流的测量温度T和测量压力P下以任何粘度单位例如Pa·s计的气体粘度μ_g与以任何粘度单位例如Pa·s计的液体粘度μl之比，无量纲。

2.一种精确测量气液两相混合流体中气相体积流量和液相体积流量的方法，包括以下步骤：

a.使气液两相混合流体流过竖直设置的圆管，以形成环状气液两相流；所述环状气液两相流是指这样的一种流型：气体以圆柱状围绕圆管轴线，而液体以环状分布在气体与管壁之间；

b.测量该气液两相混合流体中的液相平均速度V_l、温度T、压力P和气相分率GVF；

c.基于以下公式计算气液滑差因子S和气体体积流量Q_g和液体体积流量Q_l：

S＝2-GVF/(μ_k×（GVF－1）)

Q_g＝V_l×A×GVF×S

Q_l＝V_l×A×(1-GVF)

其中，

V_l为液相平均速度，单位为m/s；

S为以m/s计的气相速度与以m/s计的液相速度之比，无量纲；

GVF为气相分率，无量纲；

μ_k为在气液两相混合流的测量温度T和测量压力P下以任何粘度单位例如Pa·s计的气体粘度μ_g与以任何粘度单位例如Pa·s计的液体粘度μl之比，无量纲；

A为圆管的横截面积，单位为m²。

3.一种精确测量气液两相混合流体中气相体积流量和液相体积流量的方法，包括以下步骤：

a.使气液两相混合流体流过竖直设置的圆管，以形成环状气液两相流；所述环状气液两相流是指这样的一种流型：气体以圆柱状围绕圆管轴线，而液体以环状分布在气体与管壁之间；

b.测量该气液两相混合流体中的气相平均速度V_g、温度T、压力P和气相分率GVF；

c.基于以下公式计算气液滑差因子S和气体体积流量Q_g和液体体积流量Q_l：

S＝2-GVF/(μ_k×（GVF－1）)

Q_g＝V_g×A×GVF

Q_l＝V_g×A×(1-GVF)/S

其中，

V_g为气相平均速度，单位为m/s

S为以m/s计的气相速度与以m/s计的液相速度之比，无量纲；

GVF为气相分率，无量纲；

μ_k为在气液两相混合流的测量温度T和测量压力P下以任何粘度单位例如Pa·s计的气体粘度μ_g与以任何粘度单位例如Pa·s计的液体粘度μl之比，无量纲；

A为圆管的横截面积，单位为m²。

4.权利要求1－3中任一项的方法，其中使用相分率计来在线测量所述相分率GVF，所述相分率计选自单能伽马射线相分率计或双能伽马射线相分率计。