[发明专利]确定高速气流摩阻系数的试验装置和测试方法

权利要求书

1.确定高速气流摩阻系数的试验装置，其特征在于：包括第一储气罐(1)、第二储气罐(2)、注采管柱(3)和数据采集分析系统(17)；

第一储气罐(1)和第二储气罐(2)设置在注采管柱(3)两端，第一储气罐(1)上安装有入口节流阀(5)和压缩泵，第一储气罐(1)内气体经入口节流阀(5)注入注采管柱(3)内，第二储气罐(2)上安装有出口节流阀(6)，从注采管柱(3)出来的气体经出口节流阀(6)进入第二储气罐(2)内；注采管柱(3)上靠近第一储气罐(1)一端和靠近第二储气罐(2)一端均安装用于检测高速气流参数的气体流量计、压力传感器和温度传感器；围绕注采管柱(3)周向等间距安装有若干个电阻应变片；压缩泵、入口节流阀(5)、出口节流阀(6)、电阻应变片、气体流量计、压力传感器和温度传感器均与数据采集分析系统(17)连接；

围绕注采管柱(3)周向间隔90°等距安装有4个电阻应变片；

第一储气罐(1)和第二储气罐(2)尺寸为8000mm×4000mm×4000mm；注采管柱(3)长度为5000mm～9000mm。

2.根据权利要求1所述的确定高速气流摩阻系数的试验装置，其特征在于：所述压缩泵为螺杆泵。

3.根据权利要求1所述的确定高速气流摩阻系数的试验装置，其特征在于：气体流量计采用涡街气体流量计。

4.根据权利要求1所述的确定高速气流摩阻系数的试验装置，其特征在于：所述电阻应变片采用金属应变片。

5.一种使用权利要求1所述的试验装置确定高速气流摩阻系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将规格匹配的压缩泵、入口节流阀(5)、出口节流阀(6)与第一储气罐(1)、第二储气罐(2)和注采管柱(3)装配在一起，在注采管柱(3)上安装气体流量计、压力传感器、温度传感器和电阻应变片，将压缩泵、入口节流阀(5)、出口节流阀(6)、电阻应变片、气体流量计、压力传感器和温度传感器均与数据采集分析系统(17)连接；

第二部、通过压缩泵向第一储气罐(1)内快速注气，控制入口节流阀(5)和出口节流阀(6)排量，使得气体流量计检测的流速趋于稳定，通过数据采集分析系统(17)实时获取注采管柱内的温度和压力信息；

第三部、分析注采管柱(3)轴向应变信息从而得到该工况下的注采管柱摩阻系数。

6.根据权利要求5所述的试验装置确定高速气流摩阻系数的方法，其特征在于：压缩泵向第一储气罐(1)内快速注气，通过控制入口节流阀(5)和出口节流阀(6)排量的不同，模拟储气库调峰过程中最大注采气速度工况，获得该工况下注采管柱摩阻系数。