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丝网传感器的气液两相流可视化测量特性研究

Investigation of visualized-measurement merits of wire mesh sensor for gas-liquid flow

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关于丝网传感器(WMS)可视化测量能力已有学者采用多种流体可视化技术进行了研究评估,数值仿真方法以其低成本、灵活多样优势受到了广泛关注,但瞬态流场-电场的WMS耦合仿真评估鲜有报道.针对空间分辨率3.125 mm,16×16电导型WMS,基于电场域中被测介质局部电导率与流体相含率的线性关系提出了流场-电场耦合方法.采用COMSOL实现了分层流、环状流和段塞流的气液两相流体仿真以及相应的耦合计算,结果表明WMS测量重构图、电流密度模值分布等信息与真实气液相分布严格对应,证明WMS具有出色的可视化测量能力和耦合方法的可行性.此外采集了不同液位高度静态分层流WMS实验数据,并与仿真数据进行分析对比,二者测量归一化值重构图与静态流体分布相吻合,表明了仿真模型的可靠性,以及测量值归一化处理能有效修正因WMS"边缘电场畸变"造成的边缘点测量值与流体分布之间的非线性映射关系,确保整个横截面上两者之间的一致线性映射.

张海、徐英、张涛、孙涔崴、魏传顺、戴志向

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天津大学电气自动化与信息工程学院,天津300072

天津市过程检测与控制重点实验室,天津300072

中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司,四川成都610051

WMS成像 气液两相流 流场-电场耦合仿真 边缘电场畸变 归一化

2018YFF0101380218JCZDJC31600

2021

10.11949/0438-1157.20210098

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2021.72(9)
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