基于強制環(huán)狀流的往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器的持液率測量

吳慧雄, 張興凱*, 李仲豪, 廖銳全

(1.長江大學(xué)石油工程學(xué)院, 武漢 430100; 2.中國石油天然氣集團公司氣舉實驗基地多相流研究室, 武漢 430100;3.油氣鉆采工程湖北省重點實驗室, 武漢 430100; 4.中國石油大港油田公司采油工藝研究院, 天津 300280)

在氣液兩相流的各項參數(shù)中,相含率是其特性的一個重要表征,對其他參數(shù)的測量起著至關(guān)重要的作用。兩相流參數(shù)的準(zhǔn)確測量對工業(yè)過程的合理性、經(jīng)濟性、安全性和可靠性具有很大的影響[1],對兩相流參數(shù)進行實時準(zhǔn)確測量的需求也越來越迫切[2],但是由于兩相流動中氣液流型的復(fù)雜性和隨機性,在科學(xué)研究和應(yīng)用領(lǐng)域中相含率測量長期未能得到良好的解決[3]。近年來,采用新型傳感技術(shù)進行兩相流流動的參數(shù)測量已經(jīng)成為了專家學(xué)者們主要的研究方向[4-7]。由于工藝流程復(fù)雜,測量成本高等原因,這些新型技術(shù)并沒有得到更好的推廣應(yīng)用。

中外學(xué)者針對兩相流動及相含率測量已開展了大量研究,蔣亞莉等[8]為對氣液兩相流流動進行調(diào)整提出了一種新型的Ω形管并做出優(yōu)化設(shè)計,為氣液兩相流動調(diào)整機理提供了較好的應(yīng)用基礎(chǔ)。邱思聰?shù)萚9]基于優(yōu)化過的Y形組合式微通道結(jié)構(gòu)進行了內(nèi)部流場實驗,結(jié)果表明,氣液多相流流型對氣液多相流混合的劇烈程度有顯著影響,對混合效果有促進作用。楊偉霞等[10]進行了氣液兩相流在傾斜管中的流型轉(zhuǎn)化邊界,為氣液兩相流流型的判別提供了更為精確的依據(jù)。呂宇玲等[11]運用電導(dǎo)探針對氣液兩相流的持液率進行了實驗研究,實驗表明,與雙平行探針相比,環(huán)狀探針測量氣液兩相流相含率的效果更好。同年,Devia等[12]研究了平板電極和和雙圓環(huán)狀電極兩種不同的電極結(jié)構(gòu)傳感器裝置在氣液兩相流中相含率的測量,將實驗結(jié)果與理論預(yù)測模型進行對比,結(jié)果表明,雙圓環(huán)狀電極結(jié)構(gòu)測量結(jié)果較平板電極測量結(jié)果更為穩(wěn)定。徐英等[13]為提高電容器對氣液兩相流含水率測量的能力,在電容傳感器的測量單元基礎(chǔ)上,增加旋轉(zhuǎn)分相單元,克服了氣液兩相流動形態(tài)的多樣性對持液率測量的影響。此外,傳統(tǒng)電導(dǎo)法測量混合物的電導(dǎo)率,通過建立電導(dǎo)率-含水率關(guān)系模型實現(xiàn)相含率的測量,這種測量方法容易受到水的礦化度的影響,需對液相的礦化度進行實時的標(biāo)定。

現(xiàn)通過利用旋流器將復(fù)雜多變的流型調(diào)換為強制環(huán)狀流,進而將氣液兩相流中難以測量的液相分布轉(zhuǎn)換成厚度較為均勻的液體薄膜測量,消除流型對兩相流動中持液率測量的影響。自主設(shè)計一種新型的可進行往復(fù)運動的動態(tài)電導(dǎo)探針結(jié)構(gòu),設(shè)計出測量電路系統(tǒng),進而對形成的均勻液膜進行遠程在線實流測量,以彌補傳統(tǒng)的直接電導(dǎo)測量裝置僅能測量靜態(tài)液膜厚度的不足。

1 電導(dǎo)法測量

1.1 強制旋流裝置

氣液兩相流在測量管段上游,通常是以分層流、結(jié)構(gòu)不對稱的環(huán)狀流等流型存在,在測量管段中加入葉片式旋流器,如圖1所示,可在進行液膜測量時將不同流型強制調(diào)換成為液膜分布較為均勻的環(huán)狀流。由于氣液密度的差異,在離心力作用下,密度較大的液體被甩至管壁,形成一段均勻?qū)ΨQ的液環(huán)。此時兩相流以“液膜-氣核”的狀態(tài)存在于測量管段內(nèi),便可以采用往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)探針實現(xiàn)液膜厚度的在線實流測量。

圖1 葉片式旋流器Fig.1 Vane type cyclone

1.2 電導(dǎo)測量原理

基于李仲豪等[14]采用的周向陣列電導(dǎo)探針測量裝置,設(shè)計出了往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器在線實流測量裝置,利用水和空氣導(dǎo)電率的差異性,當(dāng)電導(dǎo)探針的金屬尖端接觸導(dǎo)電液體時,電路形成回路,電壓信號采集器輸出高電壓;當(dāng)金屬尖端與導(dǎo)電率極小的氣相接觸時,回路電阻極大,電壓信號采集器輸出低電壓[15]。測量原理圖如圖2所示,通過探針的往復(fù)運動深度獲得不同的電壓信號,進而計算出液膜的厚度。

圖2 電導(dǎo)測量原理圖Fig.2 Schematic diagram of conductance measurement

2 數(shù)值模擬研究

2.1 數(shù)值模擬方法

采用計算流體力學(xué)軟件Fluent進行數(shù)值模擬求解。模擬時模型的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格劃分質(zhì)量對其結(jié)果的可行性、收斂性和計算精度有著直接的影響,使用Mesh進行模型的網(wǎng)格劃分,采用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的混合網(wǎng)格并進行網(wǎng)格無關(guān)性驗證,確定最終網(wǎng)格數(shù)量為1 260 038個。采用歐拉模型(Eulerian)的多相流模型,該模型在不同體積分?jǐn)?shù)的流體混合相中可計算出單相的流速等相關(guān)物理量[16]。湍流模型采用考慮了多相流動中具有旋流效應(yīng)的雷諾應(yīng)力模型(Reynolds stress model,RSM),該模型在具有葉片式旋流器的數(shù)值模擬中精確度更高[17]。

邊界條件設(shè)置為速度入口以及壓力出口,模擬介質(zhì)為空氣和水。模擬的方案如表1所示。

表1 數(shù)值模擬方案表

2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析

2.2.1 強制環(huán)狀流流型

對內(nèi)徑為40 mm,長度為1 000 mm的測量管段進行數(shù)值模擬分析,以a=5%,vsg=8 m/s為例,觀察在測量管段氣液兩相混合物流經(jīng)旋流器后的形態(tài)分布,如圖3所示。

圖3 旋流器管流體跡線圖Fig.3 Cyclone tube fluid trace map

在混合相進入旋流器前壁面處,液相含率幾乎為零,流態(tài)為湍流。在旋流器后端,壁面出現(xiàn)分布均勻的液膜,但隨著管段長度的增加,流體流動跡線逐漸從螺旋流動轉(zhuǎn)換成直線流動。在旋流管段內(nèi)選取一管道截面,在旋流器的作用下混合相被強制轉(zhuǎn)換為環(huán)狀流,旋流效果較好且貼近壁面的液膜厚度分布均勻,形成了“氣核-水環(huán)”的狀態(tài),達到了很好的氣液分離效果。由于在旋流器下游流型變化較快,因而在使用電導(dǎo)探針往復(fù)運動測量持液率時,需將測量裝置設(shè)置在測量管段中旋流效果較好的位置。

2.2.2 探針測量位置標(biāo)定

采用網(wǎng)格體積含液率(即單位網(wǎng)格的液相含率)對數(shù)值模擬結(jié)果進行分析,即考慮網(wǎng)格單元液相分布來對液膜是否穩(wěn)定形成進行分析。當(dāng)測量管段內(nèi)壁面液相含率高于90%,即認(rèn)為已經(jīng)形成液環(huán)[18]。為精確研究流體域內(nèi)部混合相的流體流動狀態(tài),標(biāo)定探針測量位置,以a=8%,vsg=8 m/s為例在旋流器下游的50、150、250、450、650、950 mm處選取截面進行研究,如圖4所示。

圖4 不同截面處液相體積分?jǐn)?shù)分布 Fig.4 Liquid phase volume fraction distribution at different cross sections

從圖4中可看出,在旋流器下游50 mm處已形成液膜成分布均勻的環(huán)狀流,隨著管道長度的增加至250 mm處,液膜厚度一直在不斷增加,在旋流器的作用下混合相的流型得到充分的發(fā)展。隨著長度的增加,在下游450 mm處,受重力影響,截面頂端液膜變薄,底部液膜變厚。在流體域后半段 650 mm 處至末端950 mm處,液膜衰減更加顯著,液相分布不均勻性增加,在末端截面處已無法形成完整的液膜,這是因為隨著管道長度的增加,氣相流速降低導(dǎo)致氣相攜液能力降低,切向流速降低導(dǎo)致液相剪切力減小無法形成渦流,同時液滴受到重力在管道底部聚集,最終形成液相分布不均勻甚至消失的現(xiàn)象。

為研究管道貼近內(nèi)壁處液環(huán)變化規(guī)律,在貼近管壁處取一條與管壁平行的直線可得到管道內(nèi)壁處軸向網(wǎng)格體積含液率變化規(guī)律。由此可得出液環(huán)的穩(wěn)定距離在旋流器出口196～302 mm處,即旋流器下游5D～7D(D為測量管段內(nèi)徑),且在250 mm(約6D)位置處含液率最大,液環(huán)最為均勻,因此在250 mm處標(biāo)定為往復(fù)式動態(tài)傳感器探針的測量位置。

3 往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器測量系統(tǒng)

3.1 往復(fù)移動測量裝置設(shè)計

為實現(xiàn)在動態(tài)實驗測量過程中探針的往復(fù)可移動性,自主設(shè)計了一套可在線往復(fù)移動的電導(dǎo)探針裝置,該裝置主要由探針自動推進裝置及遠程控制器兩部分構(gòu)成,如圖5所示。

圖5 往復(fù)移動測量裝置Fig.5 Reciprocating moving measuring device

3.2 測量電路系統(tǒng)

在利用電導(dǎo)法進行持液率測量所需要考慮的僅為電路是否導(dǎo)通,不需要考慮金屬極化作用導(dǎo)致的測量誤差。因此采用直流穩(wěn)壓電源提供電能,節(jié)能環(huán)保。測量電路主要由探針測量、電源跟隨、數(shù)據(jù)采集器及計算機4部分構(gòu)成,將電導(dǎo)探針作為測量電路的負極,鋼制管段作為正極,當(dāng)探針進行測量時,其與鋼制管段形成閉合回路。隨著探針的不斷前移,接觸到液體時,會輸出高電壓信號值;接觸到氣芯時,會輸出低電壓信號值,以此循環(huán)往復(fù)。其測量電路如圖6所示。

圖6 電導(dǎo)測量電路圖Fig.6 Conductance measurement circuit diagram

4 實驗研究

4.1 實驗設(shè)備與流程

4.1.1 實驗設(shè)備

實驗是長江大學(xué)的中國石油氣舉實驗基地多相管流實驗室進行裝置設(shè)計、安裝并實驗的,該裝置可分為氣體供給系統(tǒng)、液體供給系統(tǒng)、計量裝置、水平管實驗測量管段、分離器、計算機控制系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)及計算機構(gòu)成的,實驗裝置的流程圖如圖7所示。

圖7 液膜厚度測量實驗裝置流程圖Fig.7 Flow chart of liquid film thickness measurement experiment

在進行實驗進行測量時,采用空氣和水作為實驗介質(zhì),同時向水中添加可溶性強電解質(zhì),以增強液相水的導(dǎo)電性。實驗中,分別對氣液兩相進行增壓混合,在各支路上分別配備流量計、溫度計及壓力計便于及時對氣液兩相流體的物性參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集,另外,各支路上均安裝單向閥以防止由于氣相流量過大導(dǎo)致液相回流的現(xiàn)象。氣液兩相在被輸送到混合器中進行充分的混合,而后輸送至水平測量管段進行液膜厚度測量,最后經(jīng)過氣液分離罐進行氣液分離,液體被送至儲水箱中進行回收再利用,氣體則直接被排入大氣中。循環(huán)實驗中,氣液兩相的流量通過Labview軟件進行調(diào)控,氣相增壓使用單螺桿式空氣壓縮機,其可以提供的流量為0～2 300 m3/h;氣相的流量測量使用熱氏質(zhì)量流量計,可以測量的流量范圍為5～400 m3/h,測量的精度為±1.5%。液相增壓采用多級離心泵,其可以提供的流量范圍為0～6.3 m3/h;液相的流量測量使用轉(zhuǎn)子流量計和電磁流量計,轉(zhuǎn)子流量計測量范圍為0～0.4 m3/h,測量精度為±1.5%;電磁流量計測量范圍為0.3～3 m3/h,測量精度±0.5%。充分混合的氣液兩相進入水平測量管段內(nèi),流經(jīng)葉片式旋流器后形成了一定長度的穩(wěn)定環(huán)狀流,將往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感裝置安裝在穩(wěn)流段中,經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出相應(yīng)的電壓信號值,記錄時間為1 min。測量管段實驗裝置如圖8所示。

圖8 往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器在線測量實驗裝置Fig.8 Reciprocating dynamic conductance sensor on-line measurement test device

實驗在氣液水平管道上進行,實驗工質(zhì)為空氣和水,實驗中氣體的流量范圍為22.6～90.5 m3/h,液體的流量范圍為0.4～2.2 m3/h。具體實驗方案如表2所示,信號采集電路激勵電壓為5 V直流電壓。在進行測量實驗之前,需要對整個實驗系統(tǒng)進行密封檢查,確保實驗過程中裝置不泄露。

表2 實驗方案表

4.1.2 實驗流程

當(dāng)液相含率高于90%時,可認(rèn)為液環(huán)已形成,

因此閾值R取90%,動態(tài)實驗測量平均液膜厚度具體實驗流程如下。

步驟1利用遠程控制器調(diào)節(jié)探針的插入深度,當(dāng)電壓采集模塊輸出值高時,記錄此時探針尖端與測量管段的距離H。

步驟2計算、記錄每次采集時間內(nèi)輸出高電壓信號的占空比M。

步驟3調(diào)節(jié)控制器,使電導(dǎo)探針繼續(xù)前移Δh。

步驟4將M值與閾值R進行比較,當(dāng)M

步驟5計算得出測量點處動態(tài)液膜平均厚度。

4.2 實驗及理論計算方法

4.2.1 平均液膜厚度測量

對數(shù)值模擬所設(shè)計的10種工況進行實驗測量,其測量結(jié)果采用占空比加權(quán)平均厚度算法[19]進行處理分析,測量統(tǒng)計時間內(nèi)平均液膜厚度計算公式為

(1)

式(1)中:δavg為平均液膜厚度,mm;T為總采樣時間,s;h為液膜高度的瞬時值,mm。

探針在進行動態(tài)測量時,其插入不同深度時所采集到的信號波形圖不同,d1、d2、d3分別表示當(dāng)前狀態(tài)下的液膜平均厚度,如圖9所示。當(dāng)探針針尖與液膜接觸時,測量電路處于導(dǎo)通狀態(tài),可輸出高電壓值信號即電源電壓5 V,針尖未接觸液膜時輸出電壓為0 V,當(dāng)保持一定的測量時間時,隨著時間的變化電壓輸出為電源電壓的時間所占比值不同,表現(xiàn)為不同的占空比,因此輸出信號表現(xiàn)為高低電平交替出現(xiàn)。

圖9 探針不同插入深度測量示意圖Fig.9 Schematic diagram of different probe insertion depth measurement

由于流體的不斷向前運動,因此在電導(dǎo)探針往復(fù)運動的情況下,無法在不同的深度下進行同一個流體波的液膜厚度的測量,但是在測量管段前端放置的旋流器會將復(fù)雜的流型強制轉(zhuǎn)換為環(huán)狀流,同時,在足夠長的采樣時間的情形下,探針測量深度不同時所輸出的測量信號值便可認(rèn)為時不同深度下的平均液膜厚度。

從微觀波形圖進行數(shù)據(jù)分析,如圖10所示,根據(jù)式(1)可計算出平均液膜厚度為

L1為波面;L2為在實驗的測量時間段內(nèi)氣液界面的最小高度值;L3為管道內(nèi)壁;Tλ為信號采集總時間,s;h1、h2、h3、h4分別為4個探針針尖至管道內(nèi)壁底端的高度值,mm;t1、t2、t3、t4分別為4個探針對應(yīng)的導(dǎo)通時間,s

δavg=[h1(t1-t2)+h2(t2-t3)+h3(t3-t4)+h4t4]/Tλ

(2)

式(2)中:t1/Tλ、t2/Tλ、t3/Tλ、t4/Tλ分別為不同測量高度值所對應(yīng)的占空比Mi。換算出加權(quán)平均厚度算法公式如式(3)所示。在實際動態(tài)實驗測量過程中,可依據(jù)對測量精度需求的不同,選定不同的電導(dǎo)探針插入深度增量。

δavg=MH+(H-Δh1)(M2-M1)+(H-

Δh1-Δh2)(M3-M2)+…+(H-Δh1-

Δh2-…-Δhi)(Mi+1-Mi)

(3)

式(3)中:H為初始探針針尖處至管道內(nèi)壁底部的高度,mm;Δhi為探針插入深度的增加值,mm。

因為所設(shè)計的往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器在線測量裝置測量精度可達到0.000 312 5 mm,因此無需考慮測量過程中產(chǎn)生的不確定度對測量結(jié)果的影響,極大程度上提高了測量精度,簡化了測量流程。

4.2.2 平均液膜厚度理論計算

對測量管道內(nèi)液膜平均厚度進行理論計算,通過已有數(shù)學(xué)模型預(yù)測液膜厚度的變化值,進而可對加權(quán)平均液膜厚度計算方法的測量誤差方法進行評估,同時也驗證了在強制環(huán)狀流下設(shè)計的往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器進行持液率測量的裝置的可行性。

在強制環(huán)狀流狀態(tài)下,旋流器下游會形成一段氣芯內(nèi)沒有液滴的環(huán)形流型,將液膜簡化為理想的均質(zhì)膜。通過簡化液膜示意圖中液膜與管道中心氣芯的幾何關(guān)系,利用式(4)和式(5)計算得到液膜的平均厚度。

(4)

δavg=R2-R1

(5)

式中:R1和R2分別為氣核半徑及管道半徑,mm;ε′和δavg分別為簡化液膜模型計算的空隙率和液膜平均厚度,mm。令ε′=ε,那么可將式(4)代入式(5),從而可得到平均液膜厚度的計算公式為

(6)

4.3 液膜厚度實驗結(jié)果分析

4.3.1 占空比計算結(jié)果分析

對采集模塊輸出電壓、時間進行處理,并計算出一定時間內(nèi)高電壓值輸出的占空比,以氣相表觀流速5 m/s、液相體積含率8%工況為例進行分析。隨著電導(dǎo)探針針尖距管道底端距離的改變,電壓信號輸出發(fā)生較大改變,為在動態(tài)實驗過程中足夠長的信號采集時間,截取60 s內(nèi)的測量數(shù)據(jù),如圖11所示為獲得占空比。

圖11 不同液膜高度h處測量輸出信號圖Fig.11 Measured output signal diagram at different liquid film height h

從圖11可看出,在采集模塊輸出高電壓值初始階段,其占空比較小,這是因為此時針尖距離管道底部距離較大,隨著混合相向前流動僅有少部分的液膜波峰區(qū)域可與探針針尖接觸導(dǎo)通電路。

通過不斷調(diào)節(jié)自動電導(dǎo)探針的移動距離,隨著針測量尖與管道底部之間距離的縮短,在固定時間內(nèi)液膜與針尖的接觸時間增加從而使高電壓值占空比增加,如圖12所示。測量過程中出現(xiàn)了非導(dǎo)通現(xiàn)象,這是因為強制環(huán)狀流形成的液膜中存在少量氣泡造成的,因此認(rèn)定當(dāng)占空比大于等于90%時,便形成了穩(wěn)定的液環(huán)。

圖12 不同液膜高度h處高電壓值占空比Fig.12 Duty cycle of high voltage values at different liquid film height h

4.3.2 液膜厚度實驗及理論計算結(jié)果分析

采用加權(quán)平均厚度算法分別對10種工況下液膜厚度進行了測量計算,研究了在氣相表觀流速不變,液相體積分?jǐn)?shù)對液膜厚度值的影響;保持液相體積分?jǐn)?shù)不變,氣相表觀流速對液膜厚度值的影響,結(jié)果如圖13所示。

圖13 不同工況下液膜厚度實驗測量值與理論值對比圖Fig.13 Comparison of experimental and theoretical values of liquid film thickness under different working conditions

由圖13可以看出,利用控制變量法,氣液比保持不變,且保持液相體積分?jǐn)?shù)恒定,隨著氣相表觀流速的增大,實驗管中液膜厚度在逐漸增大,這是由于隨著氣體表觀流速的增加,氣相不斷地攜帶液體,致使單位體積內(nèi)持液率越來越大;其次在氣相表觀流速較低且不變時,隨著液相體積分?jǐn)?shù)的增加,液膜厚度會逐漸增大,但是液膜厚度增加的速率較小,這是由于當(dāng)氣相體積流量較小的時候,致使氣相表觀流速會較小,其能夠攜帶液相的能力較差,雖然液相體積分?jǐn)?shù)在不斷地增大,但是氣相所攜帶的液體沒有顯著增加,因此液膜厚度并沒有明顯變厚。當(dāng)流動過程中氣相體積流量較大時,隨著液相體積分?jǐn)?shù)的增加,液膜厚度有了明顯的增厚,因為隨著氣體流量的增加,其攜液能力會逐漸增強,導(dǎo)致旋流后兩相分離出來的液相增多而使液膜變厚。

對比液膜厚度實驗值與理論值,可以得到兩種不同情形下的液膜厚度的偏差,如圖14所示。

圖14 不同工況下液膜厚度實驗測量值與理論值偏差Fig.14 Relative error between experimental and theoretical values of liquid film thickness under different working conditions

通過圖14可知,液膜厚度的理論計算值大于實驗測量值,最大偏差分別為8.90%和10.45%。這是因為利用的理論計算模型中忽略了旋流裝置所帶來的偏差。當(dāng)氣液兩相流流經(jīng)旋流器后產(chǎn)生強烈的渦流,計算過程忽略旋流產(chǎn)生的離心力及黏性力、渦量產(chǎn)生的損耗。此外,通過對比偏差值可發(fā)現(xiàn),隨著氣相表觀流速的增加,偏差也隨之增大,這是因為較高的氣相流速對液相的攜帶作用增強,但在理論計算過程中未考慮強制環(huán)狀流形成的“液膜-氣核”中氣核中心攜帶的液滴。因此,液膜厚度理論值與實驗值會存在一定偏差。

5 結(jié)論

(1)通過數(shù)值模擬研究,研究了氣液兩相流在經(jīng)過旋流器后形成的強制環(huán)狀流流型,液環(huán)的穩(wěn)定范圍維持在旋流器下游196～302 mm,且標(biāo)定了動態(tài)電導(dǎo)傳感器進行液膜測量的位置位于旋流器下游250 mm(約6D)處,此處的液相含率最大,液環(huán)最為均勻。

(2)針對傳統(tǒng)直接電導(dǎo)法測量兩相流中液膜厚度僅能靜態(tài)測量的問題自主研發(fā)設(shè)計了基于強制環(huán)狀流的往復(fù)式動態(tài)電導(dǎo)傳感器裝置,可針對液膜厚度進行遠程在線實流測量,有較好的工程實際應(yīng)用價值。

(3)通過實驗所得數(shù)據(jù)進行占空比計算以及理論計算可知,保持實驗過程的氣液比不變,且保持液相體積分?jǐn)?shù)恒定,隨著氣相表觀流速的不斷增大,實驗管中液膜厚度在逐漸增大;在氣相表觀流速較低且不變時,隨著液相體積分?jǐn)?shù)的增加,液膜厚度會逐漸增大,但是液膜厚度增加的速率較小;當(dāng)流動過程中氣相體積流量較大時,隨著液相體積分?jǐn)?shù)的增加,液膜厚度有了明顯的增厚。

(4)在理論計算中忽略旋流裝置帶來的偏差影響,使得液膜厚度的實驗測量值小于理論計算值,在保持氣相表觀流速不變與液相體積分?jǐn)?shù)不變兩種情形下的最大偏差分別為8.90%和10.45%,在實驗過程中,可通過調(diào)節(jié)不同插入深度以達到需求的精度。