Многофазные испытательные стенды газожидкостных смесей: аппараты, аттестация, воспроизведение (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 532.529 ББК 22.253.3 М73 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Ф. М. Галимов директор НПО «Метрология» В. В. Рыжов М73 Авторы: В. Н. Петров, Ю. К. Евдокимов, К. А. Левин, С. Л. Малышев, В. Ф. Сопин, А. Ф. Батталов, Я. В. Денисова Многофазные испытательные стенды газожидкостных смесей: аппараты, аттестация, воспроизведение : монография / В. Н. Петров, Ю. К. Евдокимов, К. А. Левин [и др.] ; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2022. – 196 с. ISBN 978-5-7882-3181-5 Рассмотрены физические принципы, лежащие в основе метрологического обеспечения расхода многофазных потоков. Освещены вопросы обеспечения единства измерений, методологии и применения средств поверки многофазных расходомеров и измерительных систем. Рассмотрен широкий круг вопросов по расчету потоков различной структуры в конкретных технических условиях. Предназначена для метрологов, специалистов и научных сотрудников, аспирантов и студентов, занимающихся исследованием многофазных потоков и вопросами метрологического обеспечения измерений расхода и количества газожидкостных потоков, а также для конструкторов и инженеров, занимающихся проектированием поверочных установок. Подготовлена на кафедре аналитической химии, сертификации и менеджмента качества. УДК 532.529 ББК 22.253.3 ISBN 978-5-7882-3181-5 © Петров В. Н., Евдокимов Ю. К., Левин К. А., Малышев С. Л., Сопин В. Ф., Батталов А. Ф., Денисова Я. В., 2022 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2022 2

Стр.2

О Г Л А В Л Е НИ Е УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .................................................................................... 5 ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................................... 8 1. ПОВЕРОЧНЫЕ УСТАНОВКИ ИЗМЕРЕНИЙ РАСХОДА ОДНОФАЗНЫХ И МНОГОФАЗНЫХ ПОТОКОВ ................................................. 13 1.1. Метрологическое обеспечение учета однофазных потоков ....................... 13 1.2. Вопросы совершенствования установок поверки и калибровки однофазных расходомеров ............................................................................. 18 1.3. Анализ подобия пары «скважина – эталон» ................................................ 28 1.4. Конфигурация многофазных испытательных стендов ............................... 29 1.5. Аттестация эталонных средств воспроизведения расхода ......................... 40 2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТРУКТУРЫ ТЕЧЕНИЯ В АППАРАТАХ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКИХ ФАЗ ........................................ 46 2.1. Аппарат перемешивания жидких компонент .............................................. 46 2.2. Расчет равномерной подачи смеси ................................................................ 47 2.3. Расчет равномерного отбора смеси ............................................................... 52 2.4. Математическое моделирование процесса циркуляционного перемешивания ................................................................................................ 57 2.5. Математическое моделирование процесса перемешивания двухкомпонентной жидкой смеси ................................................................. 64 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ГАЗОВОЙ СТРУИ С ПЕРИФЕРИЙНЫМ ЖИДКИМ ПОТОКОМ В ОСЕСИММЕТРИЧНОМ КАНАЛЕ .............................. 69 3.1. Аппарат перемешивания и режимы течения осесимметричного газожидкостного потока ................................................................................. 69 3.2. Математическое моделирование перемешивания газовой струи с периферийным жидким потоком ................................................................ 74 3.2.1. Модель газожидкостного потока, развивающегося в пределах начального участка газовой струи ............................................................... 74 3.2.2. Модель газожидкостного потока, развивающегося в пределах переходного участка ...................................................................................... 85 3.2.3. Расчет параметров газовой струи, развивающейся в канале при наличии спутного жидкого потока ....................................................... 91 3.2.4. Модель процесса перемешивания спутных двухфазных потоков ...... 95 3

Стр.3

4. ВЛИЯНИЕ ПРИСУТСТВИЯ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ НА МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНОФАЗНЫХ РАСХОДОМЕРОВ ЖИДКОСТИ ............................................................................ 102 4.1. Вихревой расходомер в многофазном потоке ........................................... 102 4.2. Влияние газовой фазы на метрологические характеристики кориолисовых массомеров ........................................................................... 108 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕРВИЧНОГО СПЕЦИАЛЬНОГО ЭТАЛОНА ЕДИНИЦЫ МАССОВОГО РАСХОДА ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СМЕСЕЙ ............................................................................ 119 5.1. Сепарация газожидкостного потока ............................................................. 119 5.1.1. Расслоение газожидкостного потока ............................................. 119 5.1.2. Конструктивные особенности входного устройства сепаратора .................................................................................................... 128 5.1.3. Расчет течения смеси во входном устройстве сепаратора ........ 135 5.2. Воспроизведение капельного и кольцевого режимов течения .................. 141 5.2.1. Физика распада струи ........................................................................ 141 5.2.2. Особенности устройств, создающих капельный режим течения........................................................................................................... 150 6. ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТРЕХФАЗНЫХ ПОТОКОВ ЗАГАЗОВАННОЙ ПУЛЬПЫ .................................................................................................................... 159 6.1. Физические свойства загазованной пульпы ............................................... 161 6.2. Течение загазованной пульпы в канале ...................................................... 162 6.3. Влияние газовой фазы на приборы систем измерений расхода загазованной пульпы .................................................................................... 167 6.4. Измерение расхода компонент загазованной пульпы ............................... 173 6.5. Систематическая погрешность систем измерений расхода загазованной пульпы .................................................................................... 181 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 187 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................... 189 ГЛОССАРИЙ ............................................................................................................. 194 4

Стр.4