煤層氣排采中水平井井眼軌跡存在一定程度的起伏,易導致井筒內(nèi)氣水流動產(chǎn)生段塞而引發(fā)煤粉沉積堵塞;通過研究起伏井筒內(nèi)氣-水兩相流流動機制,得到煤粉在不同流動機制下的沉降、浮升及運移規(guī)律。本文基于環(huán)形電導傳感器設(shè)計出一種可實時監(jiān)測井筒內(nèi)氣液兩相流流型及檢測含氣率的系統(tǒng)。環(huán)形電導傳感器在多相流參數(shù)測量中得到了廣泛應(yīng)用,其優(yōu)勢在于測量范圍可覆蓋測量電極之間管道圓周內(nèi)的所有區(qū)域。通過分析流型對環(huán)形電導結(jié)構(gòu)的影響,優(yōu)化了其結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)計出滿足條件的環(huán)形電導傳感器;為了獲得含氣率與傳感器輸出電壓信號的定量關(guān)系,根據(jù)此輸出信號的特點,完成了信號調(diào)理模塊的設(shè)計;通過Lab VIEW開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)了對信號的采集和預處理;通過對環(huán)形電導傳感器的物理靜態(tài)標定,得到了幾種典型流型的含氣率與無量綱電壓值的關(guān)系曲線;利用長4.5m,內(nèi)徑0.05m,傾斜角為25度的U形管模擬了幾種典型的流型,完成了實際流動狀態(tài)下的動態(tài)實驗測試,測量系統(tǒng)所測量的含氣率與所標定曲線基本一致。
【學位單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TE37
【部分圖文】：

MMg （ 與 之間的數(shù)量關(guān)系，可得出干度與密度之間的關(guān)系如下所示：1/(/1)/gg ll （液兩相流流型體和液體共同存在于某一管道中，由于相位的作用，會將他們彼此此，在這一管段中，液相的物理分布會導致其各種流動機制的出現(xiàn)，流體的相位分布因流態(tài)而不同。流動狀態(tài)的配置也往往取決于操性質(zhì)、流速以及管道的幾何形狀、方向等。對于多相流流型的研究者在基于壁面壓力脈動譜的分布基礎(chǔ)上，建立了以分散、分離和間的流動機制。

圖 2.2 U 形管段塞流（綠色部分代表液體，紅色部分代表氣體）ig. 2.2 Plug flow of U- shaped pipe section (green part represents the liquidrepresents the gas)變得更加明顯且愈發(fā)強烈；在給定較大的液體表觀速度，氣體件下，管道內(nèi)會出現(xiàn)較長的氣體段塞，且段塞長時間不會退去大至一定程度。管底部：該部分流型是由于上下坡段共同作用下所產(chǎn)生的。在初段流下來的液體以及上坡段回落的液體開始逐步累積，位于底積形成較長（表現(xiàn)為長度的增加）且明顯的段塞；直到上坡段重力作用，使得氣體逐漸滲入到管路底部位置，段塞流開始產(chǎn)向上坡段釋放氣體，壓力也會隨之衰減。段：當氣體流速較低，上坡段中的氣體會進入液相中，并出現(xiàn)此時流型轉(zhuǎn)變?yōu)榕轄盍�。當進一步增加氣體流速，氣泡彼此發(fā)內(nèi)形成較長的段塞，形成段塞流；隨著氣體流速進一步加大，

解決此問題，Coney在發(fā)射極板的兩端增加了保護段[22]，如圖2.3所示：圖2.3 平板電極傳感器Fig. 2.3 The plate electrode sensor圖中，l表示平板電極的發(fā)射極長度， 表示兩極板到其之間的物理中心的距離。若兩極板的厚度不均，可通過調(diào)節(jié)1 與2 ，使得兩個不同極板的外表面到兩極板中心線的距離相等。其中，平板電極兩極板的厚度用字母S表示，兩極板間距用eD 表示，且電極板外表面到兩極板中心線的距離為 。進一步假設(shè)在兩相流的實驗中

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 邊鵬;翟路生;金寧德;;小管徑氣液兩相泡狀流雙電導陣列探針測量方法[J];工程熱物理學報;2015年08期

2 施艷艷;董峰;譚超;;兩相流測量中環(huán)形電導傳感器特性研究[J];中國電機工程學報;2010年17期

3 周云龍;張學清;孫斌;;應(yīng)用電導探針技術(shù)識別氣液兩相流流型方法及電導波動信號噪聲的辨識[J];傳感技術(shù)學報;2008年10期

4 楊勝;羅毓珊;陳聽寬;陳鳳云;;垂直上升管中采用光纖探針測量截面含氣率的實驗研究[J];動力工程;2006年06期

5 郝魁紅,王化祥,潘勇;射線法兩相流測量的動態(tài)誤差研究[J];核電子學與探測技術(shù);2004年06期

6 李廣軍,郭烈錦,陳學俊,陳永利;氣液兩相流界面波的雙平行電導探針測量方法研究[J];計量學報;1997年03期

7 高正明;王英琛;施力田;傅舉孚;;應(yīng)用電導探針法測定氣泡參數(shù)[J];化學反應(yīng)工程與工藝;1992年01期

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 崔海利;基于電容層析成像技術(shù)的氣液兩相流參數(shù)檢測[D];浙江大學;2006年

2 李志茂;基于微波透射法測量油水兩相流分相含率的實驗研究[D];浙江大學;2006年

本文編號：2811205