[发明专利]基于流动密度的长喉颈文丘里管湿气流量测量方法

摘要

本发明涉及一种基于流动密度的长喉颈文丘里管湿气流量测量方法：计算气相流量初值；计算气相流速；计算气相Froude数：计算流出系数；计算L‑M参数；计算干度初值；计算截面含气率；求虚高；计算出气相单独流过文丘里管时的差压；计算得到两相混合质量流量；计算两相流的流动密度；计算出体积含气率；计算出新的质量含气率和新的截面含气率，判断是否收敛，如果不收敛，将计算出的截面含气率作为初值重新计算；计算虚高；判断是否收敛，如果不收敛，将计算出的虚高作为下一次迭代的初值重新执行1～13步的计算，直至收敛为止；得到湿气的气相和液相流量。本发明可以消除两相介质的速度差对测量结果的影响。 1

主权项

1.一种基于流动密度的长喉颈文丘里管湿气流量测量方法，该方法利用长喉颈文丘里差压式流量装置进行湿气流量测量，流量计算方法如下：①设虚高初值OR0为1，流出系数初值C0为1，带入公式(1)得到气相流量初值，并令气相流量Wg＝Wg0：其中：A为管道的截面积，β＝d/D为流量计的节流比，D为管道直径，d为喉部直径，ρg为被测气体密度，ΔPg为文丘里的前差压，ε为可膨胀系数，其中：为压力比，即文丘里前端压力P与前差压ΔP₁的差值与前端压力P的比值，ΔP₁为前差压即文丘里上游和喉部取压位置之间的压力差，κ为等熵指数，取κ＝1.4；②根据公式(2)计算出气相流速：③根据公式(3)计算出气相Froude数：其中，ρl为被测气液两相流中液相密度；④根据公式(4)计算出流出系数，并令C0＝C：其中，L为长喉颈文丘里管的喉部长度；⑤根据式(5)计算出L‑M参数：其中：ΔP₂为后差压即文丘里喉部和下游取压位置之间的压力差；⑥根据公式(6)计算干度初值，并令质量含气率x＝x0：⑦根据公式(7)计算截面含气率：其中：αH为均相流条件下的截面含气率；⑧根据公式(8)求出虚高；⑨由公式(9)计算出气相单独流过文丘里管时的差压；⑩根据式(10)计算得到两相混合质量流量： 根据公式(11)计算出两相流的流动密度； 根据公式(12)计算出体积含气率； 根据公式(13)计算出新的质量含气率x，之后根据公式(7)计算出新的截面含气率α，并将新计算出的截面含气率与第7步计算的截面含气率比较，两者的相对误差小于0.1％时，则认为结果已收敛，否则，将计算出的截面含气率作为初值重新执行8～13步的计算，直至收敛为止，将该值带入下一步计算； 根据公式(8)计算出虚高； 将计算出的虚高与上一次虚高迭代值比较，两者的相对误差小于0.1％时，则认为结果已收敛，不再计算；若大于0.1％，将计算出的虚高作为下一次迭代的初值重新执行1～13步的计算，直至收敛为止； 得到湿气的气相和液相流量。