[发明专利]基于液膜厚度测量和涡街流量计的湿气分相流量测量方法

权利要求书

1.一种基于液膜厚度测量和涡街流量计的湿气分相流量测量方法，包括下列步骤：

1)采集两相压力P、两相温度T、涡街流量计时序信号s(t)和液膜厚度传感器输出的液膜厚度序列δ(t)；

2)通过工况P和T分别计算气体密度ρ_g和液体密度ρ_l；对涡街流量计的时序信号s(t)进行快速傅里叶变换提取涡街信号的频率f_VS；对液膜厚度传感器测得的液膜厚度序列信号δ(t)求平均可得平均液膜厚度δ；

3)由公式(1)计算两相涡街流量计示值Q_g,apparent，将其作为气相体积流量Q_g的迭代初值

其中，K_v为涡街流量计在单相气中的仪表系数；

4)根据式(2)计算Q_g对应的气相表观流速U_sg

U_sg＝4Q_g/πD² (2)

其中，D为管道内径；

5)计算液相韦伯数，如公式(3)所示

其中，k₁为常数系数，n₁、n₂为常数幂指数，其具体取值根据公式(4)所述函数形式拟合得到

其中，气相韦伯数为液相韦伯数为U_sg为气相表观流速，U_sl为液相表观流速；ρ_g为气体密度；ρ_l为液体密度；σ为液体的表面张力；

6)根据式(5)计算两相涡街过读系数OR

其中，k₂为常数系数，n₃、n₄为常数幂指数；

7)由公式(6)计算过读补偿后的湿气气相体积流量Q_g

Q_g＝Q_g,apparent/OR (6)

8)比较前后两次迭代得到的气相体积流量值，判断是否满足迭代终止条件|Q_g-Q_g,last|＜0.1％，Q_g,last代表上一次迭代得到的湿气气相体积流量，若满足迭代终止条件，则迭代结束，认为最后一次迭代结果为实际气相体积流量Q_g；若不满足收敛条件，则跳到步骤(4)，重复进行步骤(4)～(8)的迭代计算，直至计算收敛为止；

9)求解出气相流量Q_g后，由公式(7)求解液相体积流量

液相韦伯数由公式(3)算计得到。