CN108896453A - 一种多参数可调的雾状流实验*** - Google Patents
一种多参数可调的雾状流实验*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN108896453A CN108896453A CN201810644726.7A CN201810644726A CN108896453A CN 108896453 A CN108896453 A CN 108896453A CN 201810644726 A CN201810644726 A CN 201810644726A CN 108896453 A CN108896453 A CN 108896453A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- valve
- liquid
- liquid film
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003595 mist Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 76
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012538 light obscuration Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 18
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 239000003570 air Substances 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 3
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
本发明涉及一种多参数可调的雾状流实验***，包括气源模块、流量调节阀、涡街流量计、储水罐、计量泵、变频器、雾化混合段、液膜收集装置、消光法颗粒测量仪和节流阀，其中，气源模块提供的空气经由流量调节阀后送入雾化混合段，气相流量由涡街流量计计量；储水罐提供的水，经过计量泵和变频器的调节后再经过高压喷嘴后雾化后形成微米级液滴进入雾化混合段，水流量由计量泵控制，计量泵通过调频和调行程两种方式组合进行流量调节，其中频率由变频器进行连续调节；气相和液相在雾化混合段形成雾状流后，进入液膜收集装置，通过节流阀对排气量的控制与计量，经由液膜收集装置后管路里的液滴粒径和浓度由消光法颗粒测量仪测量。
Description
技术领域
本发明属于气液两相流参数测量领域，涉及一种多参数可调的雾状流实验***。
背景技术
气液两相流广泛存在于现代工业设备。雾状流作为气液两相流的一种重要流型，以气相为连续相、液相为离散相，液相大部分或全部以液滴形式被气相夹带。常用于灭火器、各种发动机燃烧室以及水下推进装置中，其流量、干度、压降、截面含率等对工业设备运行的安全、经济和节能具有重要意义[1]。
由于雾状流型在工业生产中的重要性，人们对雾状流动及其流量测量开展了深入研究。对于雾状流动的研究，人们普遍关注两相压降[2]、截面含率、液滴沉积、流动稳定性[3]以及体积含气率[4]等。关于雾状流的流量测量，主要有分离法和在线测量方法，其中利用传统单相流量仪表进行在线测量的方法应用广泛，但在两相流中，液相会对流量计量特性产生较大影响，需对其进行针对性修正[5]。对于上述研究，无论是理论建模还是数值模拟，都需要实流试验进行验证，并发现可能存在的新问题。
目前大部分雾状流实验都是在多相流装置上进行，其中气液两相多通过引射器进行混合[5]-[8]。在引射器内形成雾状流需要严格的条件，且液滴沿程易发生沉积，这将影响雾状流型的形成。另外，大多数雾状流实验是在常压下进行[5][6][8]，忽略了压力变化对流量计量的影响，导致修正模型适应性变差，无法从根本上解决流量修正问题。对于雾状流型的参数调节，由于其影响参数较多，各个参数之间又相互耦合，这给流动参数调节与控制造成困难。
参考文献
[1]付英杰,魏英杰,张嘉钟,等.喷管内雾状气液两相流场计算分析[J].哈尔滨工业大学学报,2010,42(9):1363-1368.
[2]吴宁,宿淑春,葛铁辉,等.水平井筒变质量气液两相环空雾状流压降的分析模型[J].石油地质与工程,2001,15(2):35-37.
[3]高庆华,李天太,赵亚杰,等.井筒气液两相流流动特性模拟试验研究[J].长江大学学报(自科版),2014(14):84-87.
[4]方立德,张涛,徐英,等.利用U形管测量低压环雾状流与液束环状流体积含气率[J].化工学报,2008,59(5):1131-1135.
[5]贾云飞,孔德仁.基于波理论的涡街流量计雾状流测量模型[J].化工学报,2009,60(3):601-607.
[6]Nederveen N Washington G V Batstra F H Wet gas flow measurement[A]SPE Annual Technical Conference[C]San Antonio TX 1989.
[7]Andrew Hall,Richard Steven.A discussion on vortex metertechnologies with wet gas flows.7th South Easr Asia Hydrocardon FlowMeasurement Workshop,5th-7th March,2008.
[8]Jia Y F,Zhang T,Zhang Q P.An experimental study of vortexflowmeter used in wet gas[J].Jiliang Xuebao/acta Metrologica Sinica,vol 30(3),pp.225-229,2009.
发明内容
本发明的目的是提供一种多参数可调的雾状流实验***，该装置可形成稳定的雾状流型，并对气相流量、压力和液滴浓度进行精确控制。为此，本发明采用如下的技术方案：
一种多参数可调的雾状流实验***，包括气源模块、流量调节阀、涡街流量计、储水罐、计量泵、变频器、雾化混合段、液膜收集装置、消光法颗粒测量仪和节流阀，其中，
气源模块提供的空气经由流量调节阀后送入雾化混合段，气相流量由涡街流量计计量；
储水罐提供的水，经过计量泵和变频器的调节后再经过高压喷嘴后雾化后形成微米级液滴进入雾化混合段，水流量由计量泵控制，计量泵通过调频和调行程两种方式组合进行流量调节，其中频率由变频器进行连续调节；
气相和液相在雾化混合段形成雾状流后，进入液膜收集装置，通过节流阀对排气量的控制与计量，液膜收集装置实现对液膜的完全收集，经由液膜收集装置后管路里的液滴粒径和浓度由消光法颗粒测量仪测量；
为实现对雾状流动参数的调节，采用多参数控制***，通过流量调节阀和节流阀组合，将压力-流量耦合控制分为两部分：压力-流量调节阀控制部分和流量-节流阀控制部分，对压力和流量采用前馈-反馈控制，以消除气相压力和流量对液滴浓度的干扰；设R3(s)为液滴浓度设定值，Gc3(s)为浓度控制器，Gff(s)为前馈控制器，Gv(s)为变频器和计量泵，Gp3(s)为液膜收集装置，H3(s)为消光法颗粒测量仪，Gd1(s)和Gd2(s)为扰动通道传递函数，Y3(s)为液滴浓度测量值，e3(s)为液滴浓度设定值与测量值偏差，前馈信号存在于浓度控制器Gc3(s)之后，用以克服气相压力Y1(s)和流量Y2(s)对液滴浓度的扰动作用，反馈控制克服回路中其他不可测扰动的影响，最终使液滴浓度达到设定值R3(s)。
优选地，液膜收集装置，包括渗透收集***、流量控制***和计量称重***三部分，其中，
渗透收集***，包括多孔渗透管道、套管、排污阀、三通阀、控制阀，所述的多孔渗透管道的中间段为多孔段，位于套管内，在套管的下部开设有导流孔，通过多孔段渗透出的流体经由导流孔流出后，先流经三通阀，再经由控制阀后进入计量称重***的储水容器，在储水容器中进行气液分离后，气体经流量控制***计量并排出，液体则存储于储水容器中；三通阀的旁端通过排污阀通向外界；
流量控制***包括浮子流量计和排气阀，由排气阀控制气体的排出，排气量由浮子流量计进行计量。
多孔段由多孔滤芯烧结材料制成。计量称重***包括储水容器、桶盖、干燥剂、支架、电子秤、排水阀，储水容器通过支架固定在电子秤的上方，进入储水容器的气体由桶盖连接的导管排出，进入流量控制***。
本发明的实质性特点和有益效果如下：
1)通过雾化混合方式。空气由气源模块提供，压力和空气流量由调节阀和节流阀组合控制，压力调节范围0.1～0.7MPa，流量调节范围5～25m3/h。由涡街流量计进行流量计量，标定测量精度为±1.0％。水由储水罐提供，水流量由计量泵进行精确控制，流量范围为0～17L/h，标定测量精度为±2.0％。经高压水喷嘴雾化后的微米级液滴，在混合段与气流进行混合。对于混合段的管路设计，为避免喷出的液滴直接撞击管壁，在DN50段进行混合，之后扩径为DN100，保证液滴与气相充分混合，随后管径渐缩减至DN15实验段。通过液膜收集装置，对液滴沉积形成的液膜进行分离，之后由消光法粒度测量仪进行液滴粒径和液滴浓度测量。
2)在以上实验装置的基础上，为实现对雾状流动参数的准确调节，设计基于PLC的多参数控制***。通过调节阀和节流阀组合，将压力-流量耦合***分为两部分：压力-调节阀控制***和流量-节流阀控制***，以达到压力、流量的快速调节。气相压力和流量会影响液滴的沉积过程，进而影响雾状流的液滴浓度。采用前馈-反馈控制，消除气相压力和流量对液滴浓度的干扰，以实现液滴浓度的快速、准确调节。
附图说明
图1：多参数可调的雾状流实验***结构图
图2：雾化混合段结构图
图3：液膜收集装置结构图
图4：雾状流动参数控制***框图
图5：Spedding流型图
图6：控制***框图
具体实施方式
为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明的多参数可调的雾状流实验***结构图参见图1，主要包括气源模块1、流量调节阀2、涡街流量计3、储水罐4、计量泵5、变频器6、雾化混合段7、液膜收集装置8、消光法颗粒测量仪9、节流阀10等。空气由气源模块1提供，空气流量和压力由流量调节阀2和节流阀10组合控制，流量调节范围5～25m3/h，压力调节范围0.1～0.7MPa。气相流量由涡街流量计3计量，标定测量精度为±1.0％。水由储水罐4提供，水流量由计量泵5进行精确控制。计量泵通过调频和调行程两种方式组合进行流量调节，其中频率由变频器6进行连续调节。计量泵5控制液相流量范围为0～17L/h，经标定***实流标定，测量精度为±2.0％。水和空气进入雾化混合段7，采用直接雾化混合方式，形成雾状流，进入液膜收集装置8。通过对排气量的精确控制与计量，液膜收集装置8可实现对液膜的完全收集。管路中液滴粒径和浓度由消光法颗粒测量仪9测量。
雾化混合段结构图参见图2，采用直接雾化混合方式，利用高压水喷嘴11将液相雾化为微米级液滴，并在竖直管中与气流混合。高压水喷嘴的选型原则为：根据要求的液滴粒径，确定不同型号喷嘴对应的压力范围，再根据压力范围确定喷嘴对应的流量范围，以保证不同流量下液滴粒径均可达到实验要求。为了避免喷孔处的液滴直接撞击管壁，在喷嘴处将喷嘴喷孔垂直向下放置，并且管径由DN15扩径为DN50。在DN50管道后扩径为DN100，保证液滴与气相充分混合，随后管径渐缩减至DN15，进入雾状流实验段。
液膜收集装置结构图参见图3，主要包括螺栓孔8-1、法兰8-2、多孔渗透管道8-3、透明套管8-4、排污阀8-5、三通阀8-6、控制阀8-7、卡箍8-8、储水容器8-9和排水阀8-10、浮子流量计8-11、排气阀8-12、卡箍8-13、桶盖8-14、干燥剂8-15、液位计8-16、卡箍8-17、支架8-18和电子秤8-19。多孔渗透管道8-3中间部分为多孔段，为方便与法兰8-2焊接，多孔段前后为不锈钢段，避免焊接材料堵塞渗透孔。在保证液膜收集效果的同时，为避免液滴随液膜渗出管道，多孔段由多孔滤芯烧结材料制成，孔径为100μm。为防止多孔段堵塞，设计排污阀8-5，以对多孔渗透管道8-3进行定期排污。排污时，旋转三通阀8-6，打开排污阀8-5，使排污端向下排污，避免污垢落入导流孔内。打开排气阀8-12，装置连通外界，其压力为环境大气压，与管道内的两相流压力形成渗透压，使液膜从多孔段渗出。为避免透明套管8-4积水造成液膜收集不完全，在透明套管8-4下部开两个导流孔，分别位于透明套管8-4两侧。收集得到的是空气和水的混合物，经控制阀8-7进入储水容器，气液分离后，空气由桶盖8-14连接的导管排出，由排气阀8-12控制空气排量，由浮子流量计8-11对排气量进行计量，并远传数据。为避免液体随空气排出，储水容器8-9内靠近顶部的地方装有干燥剂8-15，用来吸收空气中的液滴。为方便更换零部件，采用可拆卸桶盖。收集的液膜存储在储水容器8-9中，可通过容器外的液位计8-16观察液位。为避免容器的重心变化造成电子秤8-19的测量误差，在容器外部安装支架8-18，与底座固定。为实现对液膜质量的自动采集，采用可远传数据的电子秤。记录一段时间内电子秤8-19输出质量的变化，可计算得到被收集液膜的平均流量。为使液膜被完全收集，采用的控制策略为：设置初始排气量，待***的压力、温度和差压等均稳定后，计量当前时间段内的平均流量。按照一定规则增大排气量后，再次计算平均流量。对比两次测量结果，若相差小于5％，则认为液膜已全部收集，否则继续成倍增大排气量。当容器内液体过多时，打开排水阀8-10，将液体排出。为方便拆卸和安装，管路通过卡箍8-8、8-13、8-17连接。
基于以上实验装置，为实现对雾状流动参数的准确调节，设计了基于PLC的多参数控制***(参见图4)。对于气相压力和流量的调节，采用压力-流量耦合算法，将耦合***分为两部分：压力-调节阀控制***和流量-节流阀控制***，以达到压力、流量的快速调节。其中，R1(s)为压力设定值，Gc1(s)为压力控制器，Gp1(s)为流量调节阀，H1(s)为压力变送器，Y1(s)为压力测量值，e1(s)为压力设定值与测量值偏差。R2(s)为流量设定值，Gc2(s)为流量控制器，Gp2(s)为节流阀，H2(s)为涡街流量计，Y2(s)为流量测量值，e2(s)为流量设定值与测量值偏差。控制策略如下：
1)根据压力设定值R1(s)，控制器打开调节阀使管道内压力Y1(s)达到设定值，检测当前流量值Y2(s)后，计算偏差e2，e2>0则减小节流阀开度，e2<0则增大节流阀开度；
2)流量达到目标流量R2(s)时，控制器检测当前压力值Y1(s)，计算偏差e1，e1>0则增大流量调节阀开度，e1>0则减小流量调节阀开度；
3)当流量调节至目标压力时，控制器执行第1)步，重新调节流量；当压力调节至目标流量时，控制器执行第2)步，重新调节压力；
4)重复步骤3)直到压力、流量均达到实验设定目标为止。
气相压力和流量会影响液滴的沉积过程，进而影响雾状流的液滴浓度。因此，液滴浓度采用前馈-反馈控制。前馈控制能够克服空气流量和压力的变化对液滴浓度产生的干扰，反馈控制根据液滴浓度偏差决定水流量输入，提高控制精确度。其中，R3(s)为液滴浓度设定值，Gc3(s)为浓度控制器，Gff(s)为前馈控制器，Gv(s)为变频器和计量泵，Gp3(s)为液膜收集装置，H3(s)为消光法颗粒测量仪，Gd1(s)和Gd2(s)为扰动通道传递函数，Y3(s)为液滴浓度测量值，e3(s)为液滴浓度设定值与测量值偏差。前馈信号存在于反馈控制器Gc3(s)之后，及时克服气相压力Y1(s)和流量Y2(s)对液滴浓度的扰动作用，反馈控制克服回路中其他不可测扰动的影响，最终使液滴浓度达到设定值R3(s)。
为验证装置的实验效果，基于所搭建的可调压雾状流实验***，进行了三组不同压力的实流试验，并把实验工况与Spedding的竖直管流型图进行对比，参见图5，其中，p为压力，横坐标为液相流量QL与气相流量QG之比，纵坐标为弗罗德数Fr＝(jG+jL)2/gD，其中，jG、jL分别为气相和液相的表观流速，g为重力加速度，D为管道直径。结果表明：本装置可形成稳定的雾状流，估计液滴含量约为总液相的50％～75％。图6为控制***框图。
上述具体实施方式是对本发明的装置结构和控制策略等的技术方案进行详细解释，本发明不仅仅局限于上述实施例程，对于本领域一般技术人员而言，依上述原理和精神在本发明基础上改进、代替，都属于在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种多参数可调的雾状流实验***，包括气源模块、流量调节阀、涡街流量计、储水罐、计量泵、变频器、雾化混合段、液膜收集装置、消光法颗粒测量仪和节流阀，其中，
气源模块提供的空气经由流量调节阀后送入雾化混合段，气相流量由涡街流量计计量；
储水罐提供的水，经过计量泵和变频器的调节后再经过高压喷嘴后雾化后形成微米级液滴进入雾化混合段，水流量由计量泵控制，计量泵通过调频和调行程两种方式组合进行流量调节，其中频率由变频器进行连续调节；
气相和液相在雾化混合段形成雾状流后，进入液膜收集装置，通过节流阀对排气量的控制与计量，液膜收集装置实现对液膜的完全收集，经由液膜收集装置后管路里的液滴粒径和浓度由消光法颗粒测量仪测量；
为实现对雾状流动参数的调节，采用多参数控制***，通过流量调节阀和节流阀组合，将压力-流量耦合控制分为两部分：压力-流量调节阀控制部分和流量-节流阀控制部分，对压力和流量采用前馈-反馈控制，以消除气相压力和流量对液滴浓度的干扰；设R3(s)为液滴浓度设定值，Gc3(s)为浓度控制器，Gff(s)为前馈控制器，Gv(s)为变频器和计量泵，Gp3(s)为液膜收集装置，H3(s)为消光法颗粒测量仪，Gd1(s)和Gd2(s)为扰动通道传递函数，Y3(s)为液滴浓度测量值，e3(s)为液滴浓度设定值与测量值偏差，前馈信号存在于浓度控制器Gc3(s)之后，用以克服气相压力Y1(s)和流量Y2(s)对液滴浓度的扰动作用，反馈控制克服回路中其他不可测扰动的影响，最终使液滴浓度达到设定值R3(s)。
2.根据权利要求1所述的实验***，其特征在于，液膜收集装置，包括渗透收集***、流量控制***和计量称重***三部分，其中，
渗透收集***，包括多孔渗透管道、套管、排污阀、三通阀、控制阀，所述的多孔渗透管道的中间段为多孔段，位于套管内，在套管的下部开设有导流孔，通过多孔段渗透出的流体经由导流孔流出后，先流经三通阀，再经由控制阀后进入计量称重***的储水容器，在储水容器中进行气液分离后，气体经流量控制***计量并排出，液体则存储于储水容器中；三通阀的旁端通过排污阀通向外界；
流量控制***包括浮子流量计和排气阀，由排气阀控制气体的排出，排气量由浮子流量计进行计量。
3.根据权利要求2所述的实验***，其特征在于，多孔段由多孔滤芯烧结材料制成。
4.根据权利要求2所述的实验***，其特征在于，计量称重***包括储水容器、桶盖、干燥剂、支架、电子秤、排水阀，储水容器通过支架固定在电子秤的上方，进入储水容器的气体由桶盖连接的导管排出，进入流量控制***。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810644726.7A CN108896453B (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种多参数可调的雾状流实验*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810644726.7A CN108896453B (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种多参数可调的雾状流实验*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108896453A true CN108896453A (zh) | 2018-11-27 |
| CN108896453B CN108896453B (zh) | 2021-03-23 |
Family
ID=64345737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810644726.7A Active CN108896453B (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种多参数可调的雾状流实验*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108896453B (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111649902A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-09-11 | 天津大学 | 一种基于气溶胶增强凝结的旋流超音速分离器实验*** |
| CN112057709A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种外接气源驱动雾化装置 |
| CN113074974A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 北京石油化工学院 | 一种管式气液雾化混合器混合性能测试装置及方法 |
| CN113686630A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-23 | 云汇环保科技南通有限公司 | 一种用于新型模拟实况的co2发生器 |
| CN113686953A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-11-23 | 哈尔滨工程大学 | 基于超声波能量损失法的水雾湿度测量*** |
| CN113984598A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-28 | 西安交通大学 | 一种粒径可控的液氮液滴制备装置 |
| US20220057316A1 (en) * | 2020-08-20 | 2022-02-24 | Cellular Highways Ltd. | Particle standards for reflected light scatter measurements from degenerate particle foci |
| CN115791554A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-03-14 | 南京理工大学 | 粉体动态浓度测量装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203433377U (zh) * | 2013-08-15 | 2014-02-12 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 基于前馈-反馈控制的混合煤气加压站机后压力控制*** |
| KR101472706B1 (ko) * | 2014-03-07 | 2014-12-15 | 서울대학교산학협력단 | 관내 다상 환상 유동 해석 방법 및 장치 |
| CN204142465U (zh) * | 2014-09-01 | 2015-02-04 | 江苏大学 | 一种气液两相流相含率控制及气液两相混合装置 |
| CN107355409A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-11-17 | 浙江理工大学 | 气液两相流量精确调控装置及调控方法 |
| CN206925101U (zh) * | 2017-04-25 | 2018-01-26 | 洛阳理工学院 | 一种压力流量可调式气液脉冲控制*** |
| CN207212835U (zh) * | 2017-06-28 | 2018-04-10 | 洛阳理工学院 | 高压大流量气液脉冲控制*** |
| CN108089603A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种多相流流动控制*** |
-
2018
- 2018-06-21 CN CN201810644726.7A patent/CN108896453B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203433377U (zh) * | 2013-08-15 | 2014-02-12 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 基于前馈-反馈控制的混合煤气加压站机后压力控制*** |
| KR101472706B1 (ko) * | 2014-03-07 | 2014-12-15 | 서울대학교산학협력단 | 관내 다상 환상 유동 해석 방법 및 장치 |
| CN204142465U (zh) * | 2014-09-01 | 2015-02-04 | 江苏大学 | 一种气液两相流相含率控制及气液两相混合装置 |
| CN206925101U (zh) * | 2017-04-25 | 2018-01-26 | 洛阳理工学院 | 一种压力流量可调式气液脉冲控制*** |
| CN107355409A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-11-17 | 浙江理工大学 | 气液两相流量精确调控装置及调控方法 |
| CN207212835U (zh) * | 2017-06-28 | 2018-04-10 | 洛阳理工学院 | 高压大流量气液脉冲控制*** |
| CN108089603A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种多相流流动控制*** |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ZHOU YUNLONG 等: "A new method for the study of two-phase flow patterns based", 《FLOW MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION》 * |
| 夏晨 等: "《自动控制原理与***》", 31 January 2017 * |
| 林剑清 等: "气液两相流PLC控制小型实验装置设计与研究", 《科技与创新》 * |
| 王新军 等: "气-水环状流携带液滴粒径几何特性的测量", 《西安交通大学学报》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111649902A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-09-11 | 天津大学 | 一种基于气溶胶增强凝结的旋流超音速分离器实验*** |
| CN111649902B (zh) * | 2020-03-31 | 2021-07-27 | 天津大学 | 一种基于气溶胶增强凝结的旋流超音速分离器实验*** |
| US20220057316A1 (en) * | 2020-08-20 | 2022-02-24 | Cellular Highways Ltd. | Particle standards for reflected light scatter measurements from degenerate particle foci |
| US12000769B2 (en) * | 2020-08-20 | 2024-06-04 | Cellular Highways Ltd | Particle standards for reflected light scatter measurements from degenerate particle foci |
| CN112057709A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种外接气源驱动雾化装置 |
| CN113074974A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 北京石油化工学院 | 一种管式气液雾化混合器混合性能测试装置及方法 |
| CN113074974B (zh) * | 2021-03-26 | 2022-11-04 | 北京石油化工学院 | 一种管式气液雾化混合器混合性能测试装置及方法 |
| CN113686630A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-23 | 云汇环保科技南通有限公司 | 一种用于新型模拟实况的co2发生器 |
| CN113686953A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-11-23 | 哈尔滨工程大学 | 基于超声波能量损失法的水雾湿度测量*** |
| CN113984598A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-28 | 西安交通大学 | 一种粒径可控的液氮液滴制备装置 |
| CN115791554A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-03-14 | 南京理工大学 | 粉体动态浓度测量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108896453B (zh) | 2021-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108896453A (zh) | 一种多参数可调的雾状流实验*** | |
| US20120253705A1 (en) | Water removing device for extremely high water content three-phase flow, and measurement device and method for extremely high water content three-phase flow | |
| WO2004102131A1 (fr) | Regulateur d'ecoulement a trois phases pour huile, gaz et eau, et procede et appareil de mesure de l'ecoulement a trois phases pour huile, gaz et eau | |
| CN104849036A (zh) | 一种除雾旋流分离器性能测试实验装置 | |
| CN207964243U (zh) | 一种气液两相流实验台 | |
| CN105840169A (zh) | 一种撬装式油气分离单井计量装置及其计量方法 | |
| CN109141562B (zh) | 基于管内相分隔与相分离的天然气湿气测量装置和方法 | |
| CN101699264B (zh) | 一种管道持液减排的测试装置及测试方法 | |
| CN205778806U (zh) | 一种撬装式油气分离单井计量装置 | |
| CN208254996U (zh) | 一种烟气湿法脱硫石膏浆液在线密度和pH值联合测量装置 | |
| CN111912500A (zh) | 一种移动井口流量标定装置及其标定方法 | |
| CN108106870B (zh) | 一种用于除雾收水装置性能测试的实验*** | |
| CN206339274U (zh) | 气体间歇喷射量测量装置及气体间歇喷射量测量*** | |
| CN212228187U (zh) | 一种移动井口流量标定装置 | |
| CN108548576B (zh) | 一种环状流液膜分离与质量计量方法 | |
| CN205157480U (zh) | 一种测量co2驱采出液井口节流效应系数的装置 | |
| CN108303280A (zh) | 一种湿法烟气脱硫***除雾器性能测试实验***及实验方法 | |
| CN209656494U (zh) | 一种适用于钙法脱硫的脱硫塔内浆液密度测量装置 | |
| CN108534857B (zh) | 一种环状流液膜收集与计量装置 | |
| CN112012700B (zh) | 一种用于稠油雾化掺稀降粘的模拟***及模拟方法 | |
| CN209040823U (zh) | 等流量分支路计量油气水井产量的计量设备 | |
| CN209387075U (zh) | 基于管内相分隔与相分离的天然气湿气测量装置 | |
| CN209979018U (zh) | 一种多种混合液界面位置检测控制*** | |
| CN208937287U (zh) | 变气压坝工泄流冲击区掺气-雾化特征参数集测试验装置 | |
| CN105318924B (zh) | 气液/汽液两相流流量测量***和测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |