国家自然科学基金(60974118)
- 作品数：23 被引量：137H指数：8
- 相关作者：张涛徐英张强李红文刘伟光更多>>
- 相关机构：天津大学中国石油天然气集团公司中国石油更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划天津市应用基础与前沿技术研究计划更多>>
- 相关领域：机械工程理学自动化与计算机技术冶金工程更多>>
- 湍流模型对双支撑型V锥流量计的适用性研究被引量：10
- 2015年
- 本研究旨在探索一种适用于双支撑型V锥流量计仿真工作的湍流模型。以50 mm、100 mm、200 mm口径共计6种样机为研究对象,在常温常压条件下,以水为介质,雷诺数范围为1.0×10^4-29.9×10^4,分别采用标准k-ε、RNG k-ε以及SST k-ω3种湍流模型对其流出系数及其线性度误差指标进行仿真预测。为验证仿真准确度,同时开展实流实验研究,将仿真预测结果与实流实验进行对比,结果表明SST k-ω模型对于不同结构的V锥流量计的仿真线性度误差在0.04%-0.32%,与实流实验吻合较好。利用SST k-ω模型预测的流出系数与实验数据的平均误差为6.6%,优于经典的k-ε模型,更适用于双支撑型V锥流量计流场仿真和流出系数的预测。
- 徐英陈吴晓张涛刘伟光
- 关键词：湍流模型V锥流量计仿真
- 钝化孔板下游流场畸变在线识别与测量值修正被引量：1
- 2014年
- 针对标准孔板钝化问题,提出了在线识别算法,并给出具体方案。首先利用Fluent流场仿真软件对孔板正常工况和钝化工况进行建模与仿真计算,与国家标准对比验证了仿真的正确性。为实现识别算法,在孔板法兰取压点P1、P2后方,再增设一取压点P3,计算3个取压点中两组差压的比值,得到差压比值因子η,因子η反映了钝化的孔板下游流场相对于正常工况时的畸变程度,即η反映了钝化程度。通过分析仿真计算结果确定了P3取压点的最佳选取位置,并进一步得出η与钝化程度的计算式。通过计算式,可以实现钝化的在线识别与流量测量值修正。现场实流实验验证了识别算法的有效性,相对于国家标准,算法的误差在±1.0%以内。
- 李红文张涛
- 关键词：孔板流量计在线识别流场畸变
- 基于长喉径文丘里管的双差压湿气流量测量被引量：23
- 2012年
- 为实现湿气气液两相流量的在线非分离测量,提出一种基于长喉径单文丘里管的双差压湿气流量测量方法.通过理论分析和实验研究,揭示了湿气液气质量比和气相流速与长喉径文丘里管收缩段差压、扩张段差压之间存在一定的内在变化规律及物理本质.为有效提高测量精度,针对传统虚高模型的缺陷,提出了虚高模型的优化原则.建立了基于单文丘里管的气液两相测量模型,并通过迭代运算实现了气液两相流量的分相测量,对于压力p为0.10～0.16,MPa,气相弗劳德数0.4～0.7,液气质量比0～1范围内,气相流量测量的相对误差优于±3%,液相流量测量的满度误差小于±10%.
- 张强徐英张涛
- 关键词：文丘里管
- 可调压中压湿气实验装置的研制被引量：5
- 2014年
- 为了更好地模拟湿气两相流体的流动状态，开展基于不同湿气流量测量原理和方法的实验室研究，天津大学流量实验室设计和建造了可调压中压湿气实验装置.该装置设计压力为4,MPa，采用标准表法双闭环式设计，包含独立气体循环管路、独立液体循环管路和实验用混合管路.实验所用介质为空气和水，最高工作压力1.6,MPa，可实现气相流量范围3～1,000,m3/h，液相流量范围0.05～8.00,m3/h.本研究包括该装置结构设计、压损计算、关键设备选型、装置电气控制系统设计和调试等，并通过对系统不确定度分析，得到该可调压中压湿气装置气相测量不确定度为1.00%，液相测量不确定度为0.35%.
- 徐英尹存龙征海
- 长槽道内文丘里湿气流量测量虚高特性被引量：8
- 2011年
- 为了研究节流装置结构参数对湿气流量测量虚高特性的影响,设计了与传统文丘里管结构相对的边壁绕流型长槽道内文丘里节流装置,并对其湿气测量特性进行了实验研究,对比分析了节流装置水力直径和管道液相分布对虚高的影响。实验研究和理论分析表明,气相对液相加速的摩阻压降是影响虚高的重要因素,在相同工况条件下,节流装置流通区域的水力直径越小,液相分布越均匀,气液两相混合越充分,虚高值越大。对节流装置结构参数对虚高的影响进行了较为细致的分析,为基于边壁绕流型节流装置的湿气流量计的结构优化设计奠定了基础。
- 张强徐英张涛
- 关键词：节流装置文丘里管
- 双支撑锥形流量计蒸汽可膨胀修正系数的研究被引量：6
- 2016年
- 锥形流量计在测量过热蒸汽领域有较多的应用,但是经典的V-Cone结构锥形流量计安全性能低,测量过热蒸汽误差大。双支撑结构的锥形流量计可以有效提升锥形流量计的安全性能;同时,用过热蒸汽实验数据推导双支撑结构锥形流量计的可膨胀修正系数模型能够提升测量的精度。本次研究加工DN50、DN100、DN200口径的典型β值的双支撑结构锥形流量计,在国家蒸汽计量站完成实验测试,最终确定双支撑结构锥形流量计可膨胀修正系数数学模型,其不确定度小于1%。
- 齐锋锋徐英张涛许文达刘伟光
- 关键词：锥形流量计蒸汽计量不确定度
- 文丘里高压湿气测量虚高特性数值模拟被引量：9
- 2012年
- 给出一种高压条件下文丘里湿气虚高的预测方法.该方法基于计算流体动力学离散相模型,对标准文丘里(直径比为0.55,口径15.24,cm)虚高特性进行数值模拟.仿真流体介质为氮气和煤油,工作压力为2,MPa、4,MPa和6,MPa,气相流量为400,m3/h、600,m3/h、800,m3/h和1,000,m3/h,液相流量范围在0～65.11,m3/h之间.数值模拟实验虚高预测结果与英国国家工程实验室高压实流实验数据进行比较,虚高预测值的最大相对误差为5.14%,平均相对误差小于2.8%.同时,将TJU-CFD仿真模型与Steven等7个经典模型的气相流量预测能力进行了比较,在3个压力下,仿真模型依次排序为第2、第4及第3位,最大相对误差小于7.5%,平均误差为2.5%.
- 徐英段玉晗赵轶
- 关键词：文丘里湿气CFD数值模拟
- 凝析天然气两相流不分离测量技术被引量：4
- 2011年
- 由于组成和流态的复杂性,凝析天然气测量属于多相流测量范畴中的特例,准确测量各相流量的大小具有较大难度,现有测量技术无法满足凝析天然气测量对测量范围、测量精度和实时性的需求。为此,开发了一种基于内锥与文丘里组合的新型双节流多级差压凝析天然气测量技术,该技术考虑了内锥边壁收缩与文丘里中心收缩的特性,将两者上下游串联,形成双差压测量信息,通过虚高模型差异性,满足了较高的测量精度。实验室性能验证和工业现场性能验证结果表明,该技术的气相测量误差在±2%以内,液相测量误差在±10%以内,测量精度指标达到甚至超过了国外同类产品的技术水平。
- 徐英张强于磊杜遂广张涛李振林吴强
- 关键词：凝析天然气文丘里
- 孔板后台阶流动与钝化诊断中测压位置寻优
- 2016年
- 针对孔板下游流场的后台阶流动问题进行了仿真研究,可知当雷诺数大于10,000后,其旋涡回流区长度固定,并且由仿真实验可以得到回流区长度数据.对于因孔板迎流面直角边磨损钝化造成的畸变流场,可用差压比值算法进行流场畸变量即钝化量诊断与测量值校正,但测压点位置寻优的实验方法采用凑试法,效率低、不具有通用性,故将旋涡稳定性用于测压点位置寻优研究中,得到了诊断算法测压点优化经验数据,实验证明其提高了寻优效率并具有通用性,同时也适用于其他类似情况.
- 李红文袁超张涛
- 关键词：孔板后台阶流动畸变流场
- 利用双差压式节流装置测量湿气被引量：17
- 2010年
- 为实现湿气气液两相的在线不分离测量,提出一种由内锥和文丘里组合构成的新型双差压式湿气测量装置,并进行了实验研究。针对内锥及文丘里湿气虚高值的特点,建立了基于Lockhart-Martinelli参数、Froude数、气液密度比的内锥高精度虚高模型;建立了文丘里Deleeuw修正模型,实现了对n值的高精度拟合。通过对内锥和文丘里管在湿气测量中气液两相精度的对比分析,建立了湿气气液两相测量的迭代修正算法。实验结果表明,对于压力P为0.1～0.2MPa,气相弗劳德数0.6～1.5,L-M参数0.002～0.12,质量含气率在30%～99%范围内,气相流量测量的平均相对误差优于±1%,液相流量测量的满度误差小于±10%。
- 徐英张强于磊段玉晗李涛
- 关键词：文丘里迭代
