摘要：針(zhēn)對高含氣(qì)率條件下(xià)V 錐流量計(jì) 内氣液相(xiàng)分布及對(dui)V錐下遊壓(yā)力恢複影(ying)響進行了(le)實驗⚽研🔆究(jiu)，考查了不(bú)同流型的(de)來流以及(jí)節流比對(dui)☀️氣液💋相分(fen)布的影響(xiang)，獲得了不(bú)同節流比(bi)V錐流量計(jì)🥰的壓力恢(huī)複長⛷️度。研(yán)究表明：氣(qi)液兩相流(liu)流經V錐後(hòu)，其流動狀(zhuàng)态可能發(fā)生轉變，節(jiē)流比越小(xiǎo)，來流的變(biàn)化越明顯(xiǎn)；流态的變(bian)化直接影(ying)響V錐流量(liàng)計内的壓(ya)力分布，氣(qi)液兩相流(liú)條件下V錐(zhui)🈲流量計所(suǒ)需的壓力(li)恢複長度(du)與單相🐉流(liú)體相比較(jiào)短。對✊于節(jiē)流比爲0.45的(de)V錐流量計(jì)，高含氣率(lǜ)🔞條件下，下(xia)遊壓力在(zai)6D（D爲管道内(nèi)徑）處可以(yi)恢複，部分(fèn)工況下，壓(ya)力在下遊(you)3D處也可恢(huī)🌈複，而節流(liú)比爲0.55、0.65和0.75的(de)V錐流😄量計(jì)，壓力在下(xia)遊3D即可恢(huī)複。研究結(jie)果可爲開(kai)發基于單(dān)V錐節流元(yuán)件的氣液(yè)兩相流量(liàng)在線測量(liàng)方法提供(gong)理論指導(dǎo)。
　　高含氣率(lü)氣液兩相(xiang)流（體積含(hán)氣率φ超過(guò)95%）廣泛存在(zài)于石油、核(he)能、化工、動(dong)力等工業(yè)過程中，其(qi)流量在線(xian)🐇測量一直(zhí)☁️是多相流(liú)領域的熱(re)點和難點(dian)問題。例如(ru)，在天然氣(qì)開采過程(cheng)中，氣井出(chū)口産氣往(wang)往爲攜帶(dài)少量液相(xiang)的天然氣(qi)，屬于典型(xíng)的高含氣(qi)率氣液兩(liǎng)相流。以我(wo)國陸上最(zui)大的整裝(zhuāng)氣田蘇🌈裏(lǐ)格氣田爲(wei)例，其采用(yong)了🛀井🌍間串(chuan)接工藝生(shēng)産模式，這(zhe)種生産模(mo)式由于國(guo)内外均🏃沒(mei)有在線測(ce)量氣液流(liu)量的低成(chéng)本技術，難(nan)以獲得單(dān)🏃‍♂️井生産數(shu)據，嚴重影(yǐng)響到了對(dui)氣藏出水(shui)的準确預(yu)測✔️、配産的(de)科學管理(li)、增産措施(shi)的科學設(shè)計等[1-2]。
　　當前(qian)，采用最多(duo)的高含氣(qi)率氣液流(liu)量在線測(cè)量方法爲(wei)“組合法”，即(jí)通過兩個(ge)或多個單(dān)相流量計(ji)（傳感器）串(chuàn)⛷️聯起來，通(tōng)過求解單(dan)‼️相流量計(ji)對應的測(cè)量方程得(dé)到氣液兩(liang)相的流量(liàng)。其中，采用(yòng)最多的是(shì) 差壓流量(liang)計 （ 孔闆流(liú)量計 、文丘(qiū)裏管、V錐流(liú)量計等）和(he)其他傳感(gan)器（包括速(su)度式、容積(jī)式、質🔅量式(shì)、伽馬射線(xiàn)、微波以及(ji)紅外光譜(pǔ)傳感器等(deng)）的組合型(xíng)式[3]。自👌20世紀(ji)50年代起，人(ren)們就開始(shi)探索氣液(ye)兩相流在(zai)線測量技(jì)術，到20世紀(jì)90年代，其商(shang)業應用開(kai)始興📞起，許(xǔ)多研✨究機(jī)構和公司(sī)相繼🏃🏻推出(chū)了一系列(liè)的氣液在(zai)線測量流(liú)量計此外(wài)，這些裝置(zhi)所用🈲測量(liàng)模型對🐆工(gong)況變化的(de)适應性不(bú)強，多需要(yao)☎️進行現場(chang)标定，并且(qie)其價格高(gāo)昂不适于(yu)氣井單井(jing)計量等對(dui)成本要求(qiu)較苛刻場(chǎng)合。因此，迫(pò)切需要開(kāi)發出成本(ben)低廉👉、準确(què)可靠的氣(qì)液流量在(zài)線測量技(ji)術和🔆方法(fa)。
　　作爲一種(zhǒng)新型的差(cha)壓式流量(liàng)計，V錐流量(liang)計因其具(jù)有信号穩(wen)定、壓損低(dī)、量程比寬(kuān)、所需直管(guǎn)段短等優(yōu)🏃‍♀️點[12-15]，近年來(lái)在多相流(liú)測量領域(yù)受到了越(yuè)來越多的(de)關注。deLeeuw發現(xiàn)，差壓流量(liang)計🏃🏻測量氣(qì)液兩相流(liu)時，其壓力(lì)損失能夠(gòu)反映氣液(ye)流量、相含(han)率、氣液密(mì)度比等參(cān)數的變化(huà)，可用進行(háng)氣液流量(liang)在線測量(liàng)[16]。根據Steven的研(yan)究結果[17]，He等(deng)采用節流(liú)比爲0.55的V錐(zhui)流量計，結(jié)合V錐流量(liàng)計壓力損(sǔn)失特性，建(jian)立了基于(yú)單V錐節流(liú)裝置的氣(qi)液🔞兩相流(liú)在線測量(liàng)方法[14]。确定(ding)V錐下遊壓(yā)力恢複位(wèi)置，是準确(què)獲得壓力(li)損失的前(qian)🐇提，但是目(mu)前尚缺乏(fa)♉針對V錐流(liu)量計下🈲遊(you)壓力恢複(fú)特性的系(xì)統研究。值(zhi)得注意的(de)是，He等在計(ji)算壓🧑🏾‍🤝‍🧑🏼力損(sǔn)失時，認爲(wei)壓力在V錐(zhui)下遊3倍管(guǎn)徑處即可(ke)恢複♉[14]。因此(ci)🚶‍♀️，研究V錐流(liú)量計壓力(li)恢複特性(xing)🏃🏻‍♂️，獲得下遊(yóu)壓力恢複(fu)位置，對于(yú)建立基于(yú)單V錐節流(liu)裝置❤️的氣(qi)液兩相流(liu)在線測量(liàng)方法十分(fen)關鍵。
　　針對(dui)V錐流量計(jì)，通過實驗(yàn)對不同節(jiē)流比的V錐(zhuī)流量計壓(ya)力恢複特(tè)性進行了(le)研究。首先(xiān)，研究了V錐(zhuī)流量❌計内(nei)氣液相分(fen)布特性，重(zhòng)點考查了(le)不同流型(xíng)來流流經(jīng)V錐後的變(biàn)化，以及節(jie)流比對氣(qi)液相分布(bu)的影響；其(qí)次，分析了(le)V錐流🏃量計(jì)下遊壓力(lì)恢複特性(xing)，對比了單(dān)相和氣🔞液(yè)兩相條件(jiàn)🐅下V錐下遊(you)壓力恢複(fu)位置🤞的變(bian)化；最後，給(gěi)出了不同(tóng)節流比V錐(zhuī)流量計的(de)下遊壓力(lì)恢複長度(dù)。研究結果(guo)爲建立基(ji)于單V錐節(jiē)流元🈚件💯的(de)氣液兩相(xiàng)流量🥰在線(xian)測量方法(fa)提供了技(jì)術支撐。
1實(shí)驗裝置及(ji)方法
1.1.V錐流(liu)量計
　　V錐流(liú)量計的節(jiē)流元件結(jié)構如圖1所(suǒ)示，節流元(yuan)件由前、後(hòu)錐角☎️分别(bie)爲α和θ的兩(liang)個V形錐體(ti)組成，并且(qie)由支撐杆(gan)固定📧在管(guǎn)🤩道上；高壓(ya)取壓口位(wèi)于V錐元件(jiàn)上遊，低壓(yā)取壓口位(wei)于後錐體(tǐ)的頂點處(chù)，穿過錐體(tǐ)由支🌍撐杆(gan)引出管外(wai)。V錐流量計(ji)水平放置(zhì),其前、後錐(zhui)角分别爲(wei)45°和135°。基于内(nei)徑D爲50mm的管(guan)道，通過改(gai)變🔆錐體直(zhí)徑d，設🔴計了(le)節流比β分(fen)别爲0.45、0.55、0.65和0.75的(de)4個V錐流量(liàng)計；同時，爲(wèi)了觀察氣(qì)液兩相流(liu)💯的流型特(tè)征及流經(jīng)V錐前後的(de)變化，測試(shi)管道采用(yong)透🏃明的有(yǒu)機玻璃管(guǎn)。實驗段及(ji)錐體實物(wù)圖如圖2所(suǒ)示。
1.2實驗系(xì)統
　　氣、水兩(liǎng)相流實驗(yàn)系統流程(cheng)如圖3所示(shì)。實驗介質(zhì)采用的是(shì)壓縮空氣(qi)和自來水(shui)。空氣流量(liang)由精度爲(wei)0.5%的科氏🈚質(zhi)量流量計(jì)進行計量(liàng)，水流量由(you)精度爲0.2%的(de)電磁流量(liàng)計或精度(du)爲0.1%的♌科氏(shì)質量流量(liàng)💚計進行計(ji)量，依據不(bu)同的實驗(yan)工況選擇(ze)不同的流(liu)量計；計量(liàng)後😍的空氣(qi)和水在混(hun)合器内實(shí)現氣液混(hun)合，然後流(liú)經一定長(zhang)度的直管(guǎn)段，進入實(shí)驗段進行(hang)實驗。爲📞了(le)保證氣液(yè)充分混合(he)☂️和流動充(chōng)分發展，從(cóng)混合器出(chū)口到V錐測(cè)試段入口(kou)的直管段(duan)長度約爲(wèi)150D；實🐪驗段出(chu)口🤞的氣液(yè)混✨合物由(you)分離🚶‍♀️器進(jin)行🥵分離，空(kong)氣直接排(pai)入大氣中(zhong)，水進入儲(chǔ)水箱進行(háng)循環利用(yòng)。


　　壓力P由(you)精度爲0.075%的(de)Rosemount3051CG型壓力傳(chuan)感器測量(liàng)，差壓△P由精(jing)度爲0.075%的Rosemount3051CD型(xíng)💔差壓傳感(gan)器測量。溫(wēn)度由Pt100溫度(dù)傳感器測(ce)量，其精度(du)爲±0.15℃。實驗數(shu)據由NIUSB-6229數據(ju)采集系統(tǒng)和基于LabVIEW的(de)測量軟件(jiàn)獲得，采集(ji)的數據包(bāo)括氣、液流(liú)量、溫度、壓(ya)力、差壓等(deng)。實📐驗中根(gen)據測量儀(yi)表的響應(ying)頻率特性(xing)，設👄定采樣(yàng)頻率爲500Hz，每(měi)個工況采(cǎi)樣時間爲(wei)60s。采用奧林(lin)巴斯（Olympus）公司(sī)的i-SPEEDTR高❤️速攝(she)像機記錄(lù)V錐✨流量計(jì)内的氣液(yè)流動狀态(tài)。

1.3測試方法(fǎ)
　　爲了判斷(duàn)V錐下遊的(de)壓力恢複(fu)位置，實驗(yan)過程中沿(yan)流動方向(xiàng)🐇在V錐節流(liu)裝置上布(bu)置了P1′、P1、P0、P2、P3和P4共(gòng)計6個取壓(yā)點，如♍圖4所(suǒ)示。其中，P1′、P1分(fen)别位于V錐(zhui)上遊5D和1D處(chu)，P0位于V錐錐(zhui)尾取壓口(kou)處，P2、P3和P4分别(bié)位于V錐下(xià)㊙️遊3D、6D和9D處🈚，取(qu)壓點之間(jiān)的距離L0、L1、L2、L3、L4如(ru)㊙️圖4所示。實(shí)驗過程中(zhōng)💞測量5個差(chà)壓（△P0、△P1、△P2、△P3和△P4）和一(yī)個壓力P4。其(qí)中，△P1爲前差(cha)壓，△P2、△P3和💰△P4爲後(hou)差壓。根據(jù)壓力P4與差(chà)壓之間的(de)關系，計算(suan)其餘5個取(qǔ)壓點處的(de)靜壓💜。取壓(yā)點的位置(zhi)🛀🏻、靜壓和✉️差(cha)壓的關系(xì)見表🤟1。

　　實驗(yan)中根據測(ce)量差壓的(de)範圍選擇(zé)不同量程(cheng)的傳感📐器(qi)，采用 便攜(xié)式 375手操器(qi) 根據測量(liàng)工況對儀(yi)表的量程(cheng)範圍進行(háng)調校，使測(ce)☀️量儀表保(bao)持最佳測(ce)量範圍。另(lìng)外，除錐尾(wěi)低壓取壓(yā)點外，其餘(yú)的取壓點(diǎn)均位于管(guǎn)道上壁面(miàn)。實驗中過(guo)🌈程中并未(wei)發現導壓(ya)管中積液(yè)現象，僅有(you)少量的液(yè)滴進入導(dǎo)壓管内，對(duì)✍️壓力和差(cha)壓測量基(ji)本沒有影(yǐng)響。因此，在(zài)氣液兩相(xiang)流測量範(fàn)圍内，壓力(li)、差壓傳感(gan)🏒器的導壓(ya)管無需加(jia)裝過濾器(qi)。
1.4實驗工況(kuàng)設計
　　氣液(yè)兩相流的(de)氣液分相(xiàng)流量、壓力(li)等流動參(cān)數以♊及節(jiē)流比對V錐(zhui)測量氣液(ye)兩相流時(shi)流動和壓(ya)力分布特(tè)性的影響(xiǎng)規律。節流(liu)比爲0.45、0.55、0.65與0.75的(de)4個V錐節流(liú)裝置。對每(měi)個節流裝(zhuang)置，測量了(le)0.10、0.15、0.20及0.30MPa共📧計4組(zu)壓力；每組(zu)壓力對應(yīng)4組不🚶‍♀️同的(de)氣相流量(liang)，每組氣相(xiang)流量調節(jie)10次左右的(de)液相流量(liàng)。實驗工況(kuang)參數如表(biǎo)2所示。

　　實驗(yàn)中，不同節(jiē)流比V錐流(liu)量計的實(shí)驗工況基(jī)本相同，由(you)于實驗過(guò)程中的操(cāo)作誤差而(ér)略有差異(yi)。以β=0.75的V錐流(liu)量計爲例(lì)，其實驗工(gōng)況在經典(dian)的Mandhane流型圖(tú)[18]上的分布(bù)如圖5所示(shi)。圖中Usg和㊙️Usl分(fèn)别爲氣、液(ye)表🔞觀流速(sù)，如下式所(suo)示
???
式中：mg和(he)ml分别爲氣(qì)、液相質量(liang)流量；ρg和ρl分(fen)别爲氣、液(ye)相密度。
　　可(ke)知，測試工(gōng)況位于光(guāng)滑分層流(liú)、波狀分層(ceng)流、環狀流(liú)以及✌️彈狀(zhuàng)流區域。其(qi)中大部分(fen)工況點位(wèi)于波狀分(fèn)層流和✍️環(huán)狀流區域(yù)。

2實驗結果(guǒ)及分析
2.1V錐(zhuī)流量計内(nei)相分布特(tè)性
　　氣液兩(liang)相流流過(guò)V錐後其流(liu)動的變化(huà)主要取決(jué)于來👈流流(liu)🔞型和錐體(ti)結構。不同(tóng)流型的來(lai)流流過同(tong)一V錐節流(liu)元件，可能(néng)呈現出不(bu)同的相分(fèn)布特性；同(tong)一流型流(liu)過不同結(jié)構的錐體(tǐ)後⛹🏻‍♀️，也可能(neng)呈現出不(bu)同的相分(fen)布特性。
　　當(dāng)來流爲光(guang)滑分層流(liú)時，流體經(jing)過錐體喉(hóu)部加速🌈，然(rán)後噴出，使(shi)得管道下(xià)部的分層(céng)液體破碎(sui)形成液滴(di)，飛濺到管(guǎn)道上壁面(mian)（見圖6）。節流(liú)比越小（即(ji)V錐錐體越(yuè)大），噴🚶射速(sù)度越高，飛(fei)🐆濺至管道(dào)上壁面的(de)液體也越(yuè)多。液相⭐的(de)加速和破(po)碎，使錐後(hou)的管道下(xià)部液體💛發(fa)生波動；節(jie)流比越小(xiao)，波動程度(dù)越大👄；在V錐(zhui)下遊一💯定(dìng)距離處波(bo)動❤️逐漸減(jiǎn)弱，例如節(jiē)流比爲0.55的(de)V錐節流裝(zhuang)置，在V錐下(xia)遊約🌈3D處，液(yè)膜💁的波動(dòng)逐漸變小(xiǎo)（見圖6b）。

　　圖7展(zhan)示了來流(liu)爲波狀分(fen)層流時的(de)情況。與光(guāng)滑分層流(liu)相💋比，來流(liu)液體的增(zeng)多，減小了(le)氣體的流(liu)通面積，V錐(zhuī)喉部⁉️氣液(yè)作用㊙️劇烈(lie)，高速的氣(qi)流攜帶更(geng)多的🔱液體(ti)至管道内(nèi)壁。當攜帶(dài)的液量足(zú)夠多時，會(hui)在管道上(shàng)部形📧成連(lian)續液膜（如(rú)圖7a所示），使(shǐ)來流轉變(biàn)成環🔴狀流(liu)。來流工況(kuàng)基本相同(tong)🔴時，能否轉(zhuan)變成環狀(zhuang)流則取決(jue)于節流比(bǐ)的大小。如(ru)圖7所示，節(jie)流比爲0.75的(de)V錐裝置，下(xia)遊管⛱️道上(shàng)部僅有少(shao)量的液滴(dī)和液條；随(suí)着節流比(bi)的減小，液(yè)滴和液條(tiao)也逐漸增(zēng)多，當⛱️節流(liu)比爲0.45時，V錐(zhui)下遊爲環(huan)狀流态。

　　圖8所示(shì)，來流爲彈(dan)狀流流型(xing)時，彈頭部(bu)位的大股(gu)液體，經過(guò)V錐之後劇(jù)烈破碎，與(yu)氣體進行(háng)混合，形成(cheng)環狀流⛱️。可(ke)以⛱️預測，與(yu)來💯流的彈(dan)狀流流型(xing)相比，此時(shí)的環狀流(liú)氣核中夾(jia)帶更多液(ye)體，管道内(nèi)壁上的液(ye)膜分布也(ye)較爲均勻(yun)，并且節流(liú)比越小，氣(qi)核中夾帶(dài)的😄液量也(ye)越多。

　　環狀(zhuang)流流過V錐(zhui)節流元件(jian)時，由于V錐(zhuī)節流裝置(zhi)環形❗通道(dao)特點，V錐🏃對(dui)環狀流的(de)破壞較小(xiǎo)，下遊仍然(ran)呈環狀流(liu)型（如🏃‍♂️圖9所(suo)示）。由🥵于喉(hóu)部的加速(su)，氣液剪切(qie)作用🚩強烈(lie)，使得液膜(mo)破碎成液(yè)滴，導🚶‍♀️緻氣(qì)核中液滴(dī)夾帶量增(zēng)加；相同工(gong)況條件下(xia)，節流比越(yue)小，液膜越(yuè)容易破碎(suì)，氣核中液(ye)滴夾帶量(liang)越大。

　　如圖(tú)10所示：表觀(guan)氣速較低(dī)時，來流的(de)表觀液量(liang)越大，錐後(hou)液體被卷(juan)吸的高度(du)也越高，卷(juan)吸距離越(yue)短，同🔞時飛(fei)👌濺液量越(yuè)多，越容易(yi)在下遊管(guǎn)壁上形成(chéng)液膜（見圖(tú)10a～10d）；表觀氣速(su)較高時，随(suí)着表🏃🏻‍♂️觀液(ye)量增大，錐(zhuī)後的氣液(yè)作用越劇(jù)烈，氣核中(zhōng)夾帶的液(ye)體越多，氣(qi)液分✍️布越(yuè)均勻（見圖(tú)10e～10h）。

2.2壓力恢複(fu)長度
　　V錐節(jiē)流裝置的(de)壓力恢複(fú)長度，是指(zhǐ)從V錐錐尾(wěi)取壓孔到(dào)下遊壓力(lì)基本不再(zai)變化位置(zhì)處的距離(li)[19]。該處流體(tǐ)的動能已(yǐ)恢複，從該(gāi)🆚處往下遊(you)，壓力沿流(liú)動方向降(jiàng)低主要是(shi)流體之間(jian)以及流體(ti)與壁面之(zhi)間的☀️摩擦(ca)造成的。
2.2.1壓(ya)力恢複位(wei)置判定圖(tú)11所示爲氣(qì)液兩相流(liu)流經V錐時(shi)6個取壓位(wei)🔅置處的靜(jìng)壓力。可以(yǐ)發現，氣液(yè)兩相流⛹🏻‍♀️流(liu)過V錐之㊙️後(hou)，動能迅速(sù)恢複，壓力(lì)升高，然後(hòu)趨于穩定(dìng)。壓力恢複(fu)位置可能(neng)受到氣🚶‍♀️、液(yè)相流量、節(jie)流比等📐因(yīn)素的影響(xiǎng)，隻有确定(dìng)了V錐下遊(you)的壓力恢(hui)複位置，才(cai)能合理布(bù)置下遊高(gao)壓取壓點(dian)的位置，得(dé)到準确的(de)壓力損失(shī)。這對于利(lì)用V錐節流(liu)裝置的壓(yā)損特性✍️，建(jian)立基于💰單(dān)節流🛀裝置(zhi)的🛀氣液兩(liǎng)相流在線(xian)測量模型(xing)十分關鍵(jiàn)。

　　根(gēn)據下遊壓(ya)力的分布(bu)特性可知(zhi)，當V錐下遊(yóu)3個取壓點(diǎn)的壓力滿(man)足P2＞P3＞P4時，則認(ren)爲V錐下遊(yóu)壓力在P2處(chu)（3D）已恢複；當(dāng)滿足P2＜P3＞P4時，則(zé)可💛認爲下(xià)遊壓力在(zài)P3處（6D）已恢複(fu)。
定義

　　按照(zhao)上述判别(bie)方法，若△P3-2＜0且(qie)△P4-3＜0，則在V錐下(xia)遊3D處壓力(li)已恢複；若(ruo)△P3-2＞0且△P4-3＜0，則在V錐(zhui)下遊6D處壓(yā)力已恢複(fu)。
2.2.2單相流體(ti)壓力恢複(fu)長度實驗(yàn)研究了空(kong)氣和水兩(liang)種單相介(jie)質❗情況下(xia)V錐流量計(ji)的壓力恢(hui)複長度。由(yóu)圖12可🔆知，測(ce)⭐量介質爲(wei)㊙️空氣時，對(dui)于節流比(bi)爲0.45和0.55的V錐(zhuī)節流裝🐉置(zhi)，其下遊壓(ya)力在V錐下(xia)遊3D處并未(wèi)完全恢複(fu)，而6D時可以(yǐ)❓認爲壓力(li)已完全恢(huī)複，因此其(qi)壓力恢複(fu)長度大于(yu)3D；對于節流(liú)比爲0.75的V錐(zhuī)節流裝置(zhi)，其下遊壓(yā)💋力在V錐下(xià)遊3D處則可(ke)以完全恢(hui)㊙️複；節流比(bǐ)爲0.65的V錐節(jiē)流裝置，當(dang)氣體雷諾(nuò)數Reg≥0.6×105時❤️，也可(ke)以認爲其(qi)壓力在V錐(zhuī)下🌈遊3D處已(yi)完全恢複(fu)⚽。當流動介(jie)質爲水時(shi)，如圖13所示(shi)爲△P3-2和△P4-3随液(ye)體雷諾數(shù)Rel的變化，4個(gè)不同節流(liu)比的V錐節(jie)流裝置下(xià)遊壓力🌍恢(hui)複處⁉️的位(wei)置與測量(liàng)空氣時所(suǒ)㊙️需的恢複(fu)長度基本(běn)相同。

2.2.3氣液(yè)兩相流時(shi)的壓力恢(hui)複長度如(rú)圖14和15所示(shi)，測量氣⛹🏻‍♀️液(ye)兩💜相流🐇時(shi)V錐流量計(jì)下遊壓力(li)恢複長度(du)與測☂️量單(dan)相流時并(bing)不完全相(xiang)同。對于節(jiē)流比爲0.45的(de)V錐流量計(ji)，空氣中引(yǐn)入少量水(shuǐ)後，當體積(jī)含氣率小(xiǎo)于99.5%時，部分(fen)測試工況(kuang)所需的壓(yā)力恢複長(zhǎng)度與單相(xiang)空氣🤟相比(bi)變短，但仍(reng)有一些實(shí)✌️驗工況的(de)壓🤩力恢複(fú)長度需要(yào)大于3D，而在(zai)下遊6D處壓(ya)力能夠完(wán)全恢複。在(zai)✉️圖14中，節流(liú)比爲0.55的V錐(zhuī)流量計測(ce)量氣液兩(liang)相流時，壓(ya)力在下遊(you)3D處即能恢(huī)複。這意味(wèi)着與測量(liang)單相空氣(qì)相比，液相(xiang)的加入縮(suo)短了V錐流(liu)量計下遊(yóu)所需的壓(yā)力恢⭐複長(zhǎng)度。其主要(yào)原因如下(xià)：①V錐前後流(liu)型變化的(de)影響。由圖(tu)10可知，在一(yī)定表觀氣(qi)液流速下(xià)，氣液兩相(xiang)流流經V錐(zhuī)後，流型可(kě)能發生變(biàn)化，如分🐅層(ceng)流變成環(huán)狀流（見圖(tu)10c、10d）等。環狀流(liú)條件下，壁(bi)面潤滑效(xiào)應的存在(zai)使得🚩摩擦(ca)壓降降低(dī)，進而導緻(zhi)壓力恢複(fu)距離的縮(suō)短，并且節(jiē)流比越小(xiǎo)（錐體體積(ji)越大），對流(liu)型影響越(yue)大，流✔️型轉(zhuǎn)變所需的(de)氣液流速(sù)越低（見圖(tu)7），對下遊壓(yā)力分布的(de)影響越明(ming)顯。②與V錐下(xia)遊的尾渦(wō)對壓力分(fèn)布特性的(de)影響有關(guan)。尾渦越長(zhǎng)，則壓力恢(huī)複所需的(de)距離☂️越長(zhang)。研究發現(xian)，氣液兩相(xiang)流📱來流時(shí)的尾渦長(zhang)度比單相(xiang)氣體時的(de)短，因此所(suo)需的壓力(lì)恢複長度(dù)也小于單(dan)相氣體。圖(tú)15表明，節流(liu)比爲0.65和0.75的(de)V錐節流裝(zhuang)置測量高(gāo)含氣率氣(qì)液兩相流(liu)🐅時，壓力在(zài)下遊3D處可(kě)完全恢複(fú)。


　　對于4個不(bu)同節流比(bǐ)的V錐流量(liang)計，在實驗(yàn)範圍内，測(cè)量單相流(liu)體💋和氣液(yè)兩相流時(shí)，所需的壓(ya)力恢複長(zhang)💚度如表3所(suo)示。可知，V錐(zhuī)節流🏃‍♂️裝置(zhì)測量氣液(ye)兩相流時(shi)，當節流比(bi)爲0.45時，建議(yi)恢複壓力(lì)測壓點設(she)在大于3D的(de)位置處；節(jie)🈚流比爲0.55、0.65和(hé)0.75時，推薦恢(hui)複壓力測(ce)🌂壓點設在(zai)下遊3D處。此(ci)外，在研究(jiū)範圍内，壓(yā)力恢複長(zhang)度受入口(kou)壓力影響(xiǎng)較🥰小。
3結論(lùn)
　　高含氣率(lǜ)條件下V錐(zhuī)流量計内(nei)氣液相分(fèn)布特性及(jí)V錐下遊壓(yā)力💁恢複特(te)性。考查了(le)不同流型(xing)來流以及(jí)節流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻比對(duì)氣液相分(fèn)布的影響(xiang)，獲得了不(bu)同節流比(bǐ)V錐流量計(ji)的壓力恢(hui)複長度，主(zhǔ)🎯要結論如(ru)下：
（1）氣液兩(liang)相流流經(jīng)V錐後，其流(liú)動狀态可(kě)能發生轉(zhuǎn)變，節流比(bǐ)越小，來流(liu)的變化也(ye)越明顯；V錐(zhui)下遊的相(xiàng)分㊙️布特❗征(zhēng)與來流流(liu)型密切相(xiàng)關。流态的(de)變化會直(zhi)接影響V錐(zhuī)流量計内(nei)的壓力分(fèn)布。
（2）對于光(guang)滑分層流(liú)和波狀分(fen)層流，在錐(zhuī)體喉部加(jiā)速的影響(xiang)下，下♈遊管(guan)道上壁面(mian)有液滴或(huo)液膜出現(xian)，且在一定(ding)條件下，V錐(zhuī)下遊可轉(zhuan)變爲環狀(zhuang)流；彈狀流(liu)流經V錐後(hòu)，則轉變爲(wei)氣核中夾(jiá)帶🌈大量液(yè)滴的環狀(zhuàng)流；V錐對環(huán)狀流氣液(yè)相分布影(ying)響較小。
（3）氣(qì)液兩相流(liu)條件下V錐(zhuī)流量計所(suo)需的壓力(li)恢複長度(dù)與單相流(liu)🐕體相比較(jiao)短。對于4種(zhǒng)節流比的(de)V錐流量計(ji)，節流比爲(wèi)0.45時，高含氣(qi)率‼️條件下(xià)，下遊壓力(lì)在6D處可以(yǐ)恢複，部分(fèn)工況條件(jiàn)下，下遊壓(yā)力在3D處即(ji)可恢複；節(jie)流比爲0.55、0.65和(hé)0.75的V錐流量(liàng)計，壓力在(zài)下遊3D即可(kě)恢複。

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