Тепловые методы и системы измерения расхода газожидкостных потоков веществ

• Автор: Булкин, Дмитрий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Основные условные обозначения
Введение
Глава 1 Методы измерения расходов газожидкостных потоков
1.1 Области и специфика измерения газожидкостных потоков
1.2 Аналитический обзор методов и средств измерения расходов газожидкостных потоков
1.3 Состояние и развитие тепловых методов для измерения расходов газожидкостных потоков
1.4 Принципы структурного построения расходомера газожидкостных потоков
1.5 Выводы и постановка задач исследования
Глава 2 Экспериментальные исследования тепловых методов измерения газожидкостных потоков
2.1 Обоснование применения тепловых методов для измерения расхода газа в смеси
2.2 Установка и методика исследования физической модели расходомера
2.3 Исследование зависимостей информативных параметров от расходов фаз и обсуждение результатов
2.4 Влияние неинформативных параметров и факторов погрешность измерений
2.4.1 Воздействие газовой фазы на тепловую метку
2.4.2 Влияние свойств жидкой фазы
2.5 Конструктивные методы повышения качества измерения расходов газожидкостных потоков тепловыми расходомерами
2.6 Исследование зависимостей информативных параметров модели
ПИП с разделенными зонами функционирования расходомера
2.7 Исследование неинформативных величин и факторов, поиск оптимальных рабочих режимов
2.7.1 Влияние параметров нагрева на погрешность измерений
2.7.2 Воздействие температур входящего потока и окружающей среды
2.7.3 Влияние состава жидкой фазы на информативные параметры
2.7.4 Влияние угла наклона оси расходомера к вектору гравитации
2.7.5 Объем выборки значений теплового тренда
2.7.6 Критерии определения фронта и максимума тепловой метки
2.7.7 Влияние уровня балансировки мостовой схемы
2.8 Обоснование выбора структуры расходомера на основании экспериментальных данных
2.9 Выводы
Глава 3 Математическое моделирование тепловых расходомеров для газожидкостных потоков
3.1 Математические модели для однофазного потока
3.2 Модели для газожидкостных потоков
3.2.1 Статическая экспериментально-аналитическая модель
3.2.2 Аналитическая модель
3.3 Результаты моделирования
3.4 Выводы
Глава 4 Разработка тепловых систем измерения для газожидкостных потоков
4.1 Алгоритм функционирования расходомера

4.2 Методика параметрического синтеза и аппаратурное оформление
расходомера
4.3 Оценка погрешности разработанных средств измерения
Выводы
Литература
Приложения
Приложение 1 План проводимых экспериментов
Приложение 2 Аппроксимация экспериментальных данных для
определения коэффициентов влияния для ПИП №3
Приложение 3 Принципиальная электрическая схема расходомера
Приложение 4 Пересчет значений ИП в градусы Цельсия
Приложение 5 Проверка нормальности распределения
Приложение 6 Внедрение

Глава 2 Экспериментальные исследования тепловых методов измерения газожидкостных потоков
В данной главе представлена экспериментальная установка, методика исследования, три варианта физических моделей первичных измерительных преобразователей (ПИП) и результаты экспериментов по подтверждению эффективности применения тепловых методов для измерения расхода газа в потоке и свойств жидкой фазы, реализованных в соответствии с предложенными структурами (§ 1.4).
Экспериментальное подтверждение применимости тепловых методов для измерения расхода газа в потоке выполнено при помощи ПИП №1. Полнофакторное исследование проводилось на двух физических моделях ПИП №2 и №3, позволяющих реализовать все основные тепловые методы и присущие им информативные параметры. Была выполнена их метрологическая оценка и определена чувствительность к расходам газа и жидкости, после чего проведено сравнение ПИП по этим критериям.
В указанной главе представлены результаты экспериментальных исследований по установлению источников погрешностей, оценке влияния неинформативных параметров и поиску оптимальных настроек алгоритма функционирования расходомера.
2.1 Обоснование применения тепловых методов для измерения расхода газа в смеси
На первом этапе экспериментальных исследований, предваряя полнофакторный эксперимент, была поставлена задача показать достоверность предположений о чувствительности к газовой фазе в случае уменьшения инерционности и интенсификации теплообмена при появлении газа в потоке. При помощи физической модели ПЮТ версии №] (рисунок 7) нами были изучены явления, которые вызывает появление газовой фазы в жидкости.