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3.7.4混合不均勻的雙組分液體及其流量測量

(1)       混合不均勻的雙組分液體的流動結構  混合不均勻的雙組分液體的流動結構和氣液兩相流相近,但是,由于此時兩相的黏性、密度以及兩項分界面上的張力和氣液兩相流不同,因而在流動結構上也存在一定的差別。

圖3.92所示為由密度為851kg/m3的油和水在垂直上升混合流動時的各種流動結構。隨著油流量的增大,油水兩相流逐漸由圖示的細泡狀流動結構、彈狀流動結構、塊狀流動結構轉變為霧狀流動結構。在圖中呈細泡及彈狀結構的工質為油,在霧狀流動結構中,霧滴的工質為水。

圖3.92垂直上升油水混合物的流動結構

(a)細泡狀流動結構;(b)彈狀流動結構;(c)塊狀流動結構;(d)霧狀流動結構

圖3.93所示是油水混合液在水平管中的各種流動結構示意。當水流量較大而油流量較小時,油和水的流動結構為細泡位于管子上部的細泡狀流動結構。當水流量和油流量均小時,油和水的流動結構為油在上面水在下面的的分層流動結構。當水流量及油流量增大時,油水分界面發生波動,形成波狀流動結構。當水流量再增大時,形成彈狀流動結構。當水及油的流量均較大時,油和水形成混合狀流動結構。

圖3.93所示的流動結構是油水密度相差較多時的流動結構,當兩種液體的密度相近時,混合物流動結構中的油和水分布情況要比圖3.93所示的均勻。

圖3.93水平油水混合物的流動結構

(a)細泡狀流動結構;(b)分層流動結構;(c)波狀流動結構;(e)混合狀流動結構

(2)       混和不均勻的雙組分液體的流量測量方法  從上面的流動結構分析可以看出,混合不均勻的雙組分液體分層流動時,對流量測量影響較大,由于上層液體和下層液體之間黏度和密度存在差異,因此,流速也存在差異。也是對以流速測量為基礎的流量計的測量帶來誤差。

   從圖3.92可看出,垂直上升管道中的此類混合物流動不存在分層流動的情況,而且在流速較高時,流體呈霧狀結構,可將其近似看作均相流體,從而可用通用單相流量計進行測量。

 

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