槽式孔板与旋进漩涡流量计的凝析天然气测量特性研究

【摘要】：凝析天然气是一种低含液率的气液两相流混合物,国内的凝析天然气流量计研究尚在起步。开发高精度低成本的凝析天然气流量计已成为我国石油天然气行业迫切需要解决的问题。 基于课题组自行开发的凝析天然气流量计样机,进行了室内和现场实验,获得了大量的实验数据。本文在前人研究工作基础上,进一步对实验数据进行处理分析,研究频率信号提取方法,完善槽式孔板结合旋进漩涡流量计的计量系统算法。 论文分为两部分,第一部分研究了旋进漩涡流量计频率信号的提取方法,第二部分通过对两相流测量特性进行研究,分别建立了槽式孔板差压修正式,旋进漩涡频率修正式,以及结合槽式孔板与旋进漩涡流量计计量算法。 在旋进漩涡信号主频提取方法方面,研究了使用Duffing振子提取强噪声背景下的频率信号的方法,使用仿真信号验证了其可行性,提取了部分实际的旋进漩涡频率信号。研究了一种在混沌振子难以确定主频具体值的情况下代替主频值的方法。 在前人的工作基础上,研究了槽式孔板Φg随XLM变化规律,将X、Frg和β作为变量对林宗虎计算式进行修正,并改进了引入的Frg数项,提高了修正式的计算精度。研究了旋进漩涡频率与流量的关系,扩大了旋进漩涡流量修正式的测量范围,使测量范围从液相流量0.2-1.0m3/h提升到0.2-1.8m3/h。并对槽式孔板与旋进漩涡流量计相结合的计量公式做了研究,使之能够测量实际中XLM未知情况下的气相流量。 【关键词】：槽式孔板 旋进漩涡流量计 气液两相流 谱分析 混沌振子 计量算法
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH814
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 气液两相流概述8-11
• 1.2.1 水平管内气液两相流流型9-10
• 1.2.2 气液两相流主要参数10-11
• 1.3 凝析天然气流量计研究现状11-12
• 1.4 本文的研究内容12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第2章 实验原理与数据采集14-19
• 2.1 实验装置14-17
• 2.1.1 两相流流量计样机与实验环道14-15
• 2.1.2 槽式孔板15-16
• 2.1.3 旋进漩涡流量计16-17
• 2.2 实验数据采集与数据范围17-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第3章 旋进漩涡流量计频率信号的检测方法研究19-50
• 3.1 引言19
• 3.2 常见频率信号检测方法的研究19-24
• 3.2.1 谱估计方法简介19
• 3.2.2 基于最大熵谱分析Burg 算法的研究19-21
• 3.2.3 基于小波变换的频率信号检测方法的研究21-24
• 3.3 利用混沌振子检测强噪声背景下的微弱信号24-36
• 3.3.1 混沌阵子检测信号的原理24-27
• 3.3.2 利用Duffing 振子检测强噪声背景下的信号27-36
• 3.4 利用Duffing 振子检测实际的旋进漩涡频率信号36-40
• 3.5 旋进漩涡两相流频率特性的研究40-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第4章 基于槽式孔板和旋进漩涡两相流特性的研究50-72
• 4.1 引言50
• 4.2 基于槽式孔板两相流的研究50-58
• 4.2.1 经典标准孔板计量相关式50-53
• 4.2.2 槽式孔板计量关系式研究53-58
• 4.3 基于旋进漩涡流量计两相流的研究58-68
• 4.3.1 旋进漩涡流量计流量计量原理58-61
• 4.3.2 旋进漩涡流量计频率流量关系研究61-66
• 4.3.3 旋进漩涡流量计两相流计量公式66-68
• 4.4 槽式孔板与旋进漩涡流量计相结合的两相流量公式68-71
• 4.5 本章小结71-72
• 第5章 结论72-73
• 参考文献73-76
• 致谢76

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