測(cè)量混合不均勻的雙組分液體流量

混合不均勻的雙組分液體及其流量測(cè)量

（1）       混合不均勻的雙組分液體的流動(dòng)結(jié)構(gòu)  混合不均勻的雙組分液體的流動(dòng)結(jié)構(gòu)和氣液兩相流相近，但是，由于此時(shí)兩相的黏性、密度以及兩項(xiàng)分界面上的張力和氣液兩相流不同，因而在流動(dòng)結(jié)構(gòu)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(dòng)時(shí)的各種流動(dòng)結(jié)構(gòu)。隨著油流量的增大，油水兩相流逐漸由圖示的細(xì)泡狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、彈狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、塊狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殪F狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)。在圖中呈細(xì)泡及彈狀結(jié)構(gòu)的工質(zhì)為油，在霧狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)中，霧滴的工質(zhì)為水。

圖3.92垂直上升油水混合物的流動(dòng)結(jié)構(gòu)

（a）細(xì)泡狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)；（b）彈狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)；(c)塊狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)；（d）霧狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)

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

圖3.93所示的流動(dòng)結(jié)構(gòu)是油水密度相差較多時(shí)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩種液體的密度相近時(shí)，混合物流動(dòng)結(jié)構(gòu)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(dòng)結(jié)構(gòu)

（a）細(xì)泡狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)；(b)分層流動(dòng)結(jié)構(gòu)；（c）波狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)；（e）混合狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)

（2）       混和不均勻的雙組分液體的流量測(cè)量方法  從上面的流動(dòng)結(jié)構(gòu)分析可以看出，混合不均勻的雙組分液體分層流動(dòng)時(shí)，對(duì)流量測(cè)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(duì)以流速測(cè)量為基礎(chǔ)的流量計(jì)的測(cè)量帶來(lái)誤差。

   從圖3.92可看出，垂直上升管道中的此類混合物流動(dòng)不存在分層流動(dòng)的情況，而且在流速較高時(shí)，流體呈霧狀結(jié)構(gòu)，可將其近似看作均相流體,從而可用通用單相流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。