摘(zhai)要：針對(dui)高含氣(qì)率條件(jian)下V 錐流(liu)量計 内(nèi)氣液相(xiang)分布及(jí)對V錐下(xia)遊壓力(lì)恢複影(ying)響進行(háng)了實驗(yàn)研究，考(kǎo)查了不(bu)同流型(xing)的來流(liú)以及節(jiē)流比對(duì)🌏氣液相(xiang)分💘布的(de)影響☁️，獲(huò)得了不(bú)同節流(liu)比V錐流(liú)量計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)壓力恢(huī)複長度(du)。研究表(biǎo)明：氣液(yè)兩相流(liú)流經V錐(zhui)後，其流(liu)動狀态(tai)可能發(fa)生轉變(bian)，節流比(bi)越小🌈，來(lái)流的變(biàn)♊化越明(míng)顯；流态(tài)的變化(huà)直接影(yǐng)響V錐流(liú)量計内(nèi)的壓♈力(li)分布，氣(qì)液兩相(xiàng)流條件(jian)下V錐流(liú)量計所(suǒ)需的♌壓(ya)力🏃‍♀️恢複(fú)長度與(yu)單相流(liú)體相比(bi)較短。對(duì)于節流(liu)比爲0.45的(de)V錐流量(liàng)計，高含(hán)氣率🧑🏾‍🤝‍🧑🏼條(tiao)件下，下(xià)遊壓力(li)在6D（D爲管(guǎn)道内徑(jing)）處可以(yǐ)恢複，部(bu)分工況(kuàng)下，壓力(lì)在下遊(you)3D處也可(kě)恢複，而(er)節流比(bi)爲0.55、0.65和0.75的(de)V錐流量(liang)計，壓力(lì)在下遊(you)3D即可恢(huī)複。研究(jiū)結果可(ke)爲開發(fā)基于單(dān)V錐節流(liu)元件的(de)氣液🌍兩(liǎng)相流量(liàng)在線測(cè)量方法(fǎ)提供👈理(lǐ)論指導(dao)。
　　高含氣(qì)率氣液(ye)兩相流(liú)（體積含(han)氣率φ超(chāo)過95%）廣泛(fàn)存在于(yú)石油、核(hé)能、化工(gong)、動力等(deng)工業過(guò)程中，其(qí)流量在(zài)線測量(liang)一直是(shi)多🔞相流(liu)領域的(de)熱點和(he)難點問(wèn)題。例如(ru)，在天然(rán)氣開采(cai)🈚過程中(zhong)，氣井出(chu)口産氣(qi)往往爲(wèi)攜帶少(shǎo)量液相(xiàng)的天然(rán)氣，屬于(yu)典型的(de)高含氣(qì)率氣液(yè)兩相流(liu)。以我國(guó)陸上最(zuì)大的整(zheng)裝氣田(tian)蘇㊙️裏格(ge)氣田爲(wèi)例，其采(cǎi)用了井(jǐng)♌間串接(jie)工藝生(sheng)産模式(shì)，這種生(shēng)産模式(shi)由于國(guó)内外均(jun)沒有在(zài)線測量(liàng)氣液流(liú)量的低(di)成本技(ji)術，難以(yi)獲得單(dān)井生産(chan)數據，嚴(yan)重影響(xiang)到了對(duì)氣藏出(chu)水的準(zhun)确預測(cè)💃🏻、配産的(de)科學管(guǎn)理、增産(chan)措施的(de)科學設(she)計等[1-2]。
　　當(dāng)前，采用(yòng)最多的(de)高含氣(qì)率氣液(ye)流量在(zai)線測量(liang)方法爲(wei)“組合🐕法(fǎ)”，即通過(guò)兩個或(huò)多個單(dān)相流量(liang)計（傳感(gǎn)器）串聯(lian)起來，通(tōng)過求解(jiě)單相流(liu)量計對(dui)應的測(ce)量方程(chéng)得到氣(qi)液兩相(xiàng)的流量(liang)。其中，采(cǎi)用最多(duo)的是 差(cha)壓流量(liang)計 （ 孔闆(pǎn)流量計(jì) 、文丘裏(lǐ)管、V錐流(liu)量計等(deng)）和其他(ta)傳感器(qi)（包括速(sù)度式、容(rong)積式、質(zhi)量式、伽(ga)馬射線(xiàn)、微波以(yi)及紅外(wài)光譜傳(chuan)感器等(deng)）的組合(hé)型式[3]。自(zì)20世紀50年(nian)代起，人(rén)們就開(kāi)始探索(suo)氣液兩(liang)相流在(zai)🎯線測量(liàng)技術，到(dao)20世紀90年(nián)代，其商(shāng)業應✍️用(yong)開始興(xìng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼起，許多(duo)研究機(ji)構和公(gong)司相繼(jì)🍉推出了(le)一系列(lie)的氣液(yè)在線測(cè)量流量(liang)計此外(wài)，這♻️些裝(zhuang)置所用(yòng)測量模(mo)型對工(gong)況變化(huà)的适應(ying)性不強(qiang)，多需要(yao)進行現(xian)場标定(ding)，并且其(qí)價格高(gāo)昂不适(shi)于氣井(jing)單井計(jì)量等對(duì)成本要(yao)求較苛(ke)🔞刻場合(hé)。因此，迫(pò)切需要(yao)開發出(chu)成本低(di)廉、準确(que)可靠的(de)氣液流(liu)量在線(xiàn)測量技(ji)術和方(fāng)法。
　　作爲(wèi)一種新(xin)型的差(cha)壓式流(liu)量計，V錐(zhui)流量計(jì)因其具(ju)有信号(hao)穩定💞、壓(yā)損低、量(liang)程比寬(kuan)、所需直(zhí)管段短(duǎn)等優點(diǎn)[12-16]，近年來(lai)在多相(xiàng)流🙇🏻測量(liàng)領域受(shòu)到了越(yue)來越多(duō)的關注(zhù)。deLeeuw發現，差(cha)壓流量(liang)計測量(liàng)氣液兩(liǎng)相流時(shí)，其壓力(lì)損失能(neng)夠反映(yìng)氣液流(liú)量、相含(hán)率、氣液(yè)密度比(bi)等參數(shù)的變化(huà)，可用進(jin)行氣液(yè)流量在(zài)線測量(liang)[16]。根據Steven的(de)研究結(jie)果[17]，He等采(cai)用節流(liú)比爲0.55的(de)V錐流量(liang)計，結合(he)V錐流量(liang)計壓力(lì)損失特(te)性💜，建立(lì)了基于(yú)單V錐節(jie)流裝置(zhì)的氣液(yè)兩相流(liú)在線測(ce)量方法(fǎ)[14]。确定V錐(zhuī)下遊壓(ya)力恢複(fú)位置，是(shì)準确😄獲(huò)得壓力(lì)損失的(de)前提，但(dan)是目前(qian)尚✊缺乏(fa)針對V錐(zhuī)流量計(ji)下🙇‍♀️遊壓(ya)力恢複(fú)特性的(de)系統研(yán)究。值得(dé)注意的(de)是，He等在(zai)計算壓(ya)力損失(shi)時，認爲(wei)壓力在(zài)V錐下遊(you)3倍管徑(jìng)處即可(kě)恢複[14]。因(yin)此，研究(jiu)V錐流量(liang)計壓力(li)♻️恢複特(te)性🌈，獲得(dé)下遊壓(yā)力恢複(fú)位置，對(duì)于🐪建立(lì)基于單(dan)V錐節流(liú)裝置的(de)氣液兩(liǎng)相流在(zài)線測量(liang)方法十(shí)分關鍵(jian)。
　　針對V錐(zhuī)流量計(ji)，通過實(shi)驗對不(bu)同節流(liú)比的V錐(zhuī)流量計(jì)⭐壓力恢(huī)複‼️特性(xing)進行了(le)研究。首(shǒu)先，研究(jiū)了V錐流(liú)量計内(nèi)👨‍❤️‍👨氣液🧑🏽‍🤝‍🧑🏻相(xiàng)分布特(tè)性，重點(diǎn)考查了(le)不同流(liu)型來流(liú)流經V錐(zhui)🔴後的變(bian)化，以及(ji)節流比(bǐ)對氣液(ye)相分布(bù)的影響(xiǎng)；其次，分(fen)析了V錐(zhui)流🎯量計(jì)下遊👈壓(yā)力恢複(fu)特性，對(duì)比了單(dān)相和氣(qì)液兩相(xiang)條件🆚下(xia)V錐下遊(yóu)壓🔱力恢(hui)複位置(zhi)的變化(hua)；最後🌏，給(gěi)出了不(bú)同節流(liu)比V錐流(liú)量計的(de)下遊壓(yā)力恢複(fú)長度。研(yán)究結果(guǒ)爲建立(li)基于單(dān)V錐節流(liú)元件💁的(de)氣液兩(liang)相流量(liàng)🔴在線測(ce)量方法(fǎ)提供了(le)技術支(zhi)撐。
1實驗(yàn)裝置及(ji)方法
1.1.V錐(zhuī)流量計(jì)
　　V錐流量(liang)計的節(jiē)流元件(jian)結構如(rú)圖1所示(shi)，節流元(yuan)件由前(qian)、後錐角(jiǎo)分别爲(wèi)α和θ的兩(liǎng)個V形錐(zhuī)體組成(cheng)，并且由(you)支撐杆(gan)固定在(zai)管🈲道上(shang)🌈；高壓🈚取(qǔ)壓口位(wèi)于V錐元(yuan)件上遊(you)，低壓取(qǔ)壓口位(wei)🐉于後錐(zhuī)體的頂(ding)點處，穿(chuān)過錐體(tǐ)由支撐(cheng)杆引出(chu)♈管外。V錐(zhuī)流量計(ji)水平放(fang)置,其前(qian)、後錐角(jiao)分别爲(wèi)45°和135°。基于(yú)❓内徑D爲(wèi)50mm的管👈道(dào)，通過改(gai)變錐體(ti)直徑d，設(she)🏃‍♀️計了節(jie)流比β分(fen)别爲0.45、0.55、0.65和(he)0.75的4個V錐(zhui)流量計(ji)；同時，爲(wei)了觀察(cha)氣液兩(liǎng)相流✌️的(de)流型特(te)征及流(liú)經V錐前(qián)後的變(biàn)化，測試(shì)管道采(cai)用透明(ming)的有機(jī)玻璃管(guǎn)。實驗段(duàn)及錐體(ti)實物圖(tu)如圖2所(suo)示。
1.2實驗(yàn)系統
　　氣(qì)、水兩相(xiàng)流實驗(yàn)系統流(liu)程如圖(tú)3所示。實(shi)驗介質(zhì)采用的(de)是壓縮(suo)空氣和(he)自來水(shuǐ)。空氣流(liu)量由精(jīng)度爲0.5%的(de)科氏質(zhì)量💯流量(liàng)計進♌行(hang)計量，水(shui)流量由(yóu)精度爲(wèi)0.2%的電磁(cí)流量計(ji)或精度(du)爲0.1%的科(kē)氏質量(liang)流量計(ji)進行計(jì)量，依據(ju)不同的(de)實驗工(gōng)況選擇(ze)不同的(de)流量計(ji)；計量後(hòu)的空氣(qì)和水在(zài)混合器(qi)内實現(xian)氣液混(hùn)合，然後(hòu)流經一(yi)定長度(dù)的直管(guan)段，進入(rù)實驗段(duàn)進行實(shí)驗。爲了(le)保證氣(qi)液充分(fèn)混合和(he)流動充(chōng)分發展(zhan)，從混合(he)器出口(kou)到V錐測(ce)試段入(rù)口的🌈直(zhí)管段長(zhang)度約爲(wèi)150D；實驗段(duan)出口的(de)氣液混(hun)合物由(you)分離器(qi)進行分(fèn)離，空氣(qi)直接排(pai)入大氣(qi)中，水進(jìn)入儲水(shuǐ)箱進行(hang)循環利(lì)用。


　　壓力(li)P由精度(du)爲0.075%的Rosemount3051CG型(xing)壓力傳(chuán)感器測(cè)量，差壓(yā)△P由精度(du)爲0.075%的Rosemount3051CD型(xing)差🔞壓傳(chuan)感器測(ce)量。溫度(du)由Pt100溫度(du)傳感器(qì)測量，其(qí)精☎️度爲(wei)±0.15℃。實驗💘數(shu)據由NIUSB-6229數(shu)據采集(jí)系統和(he)基于LabVIEW的(de)測量軟(ruǎn)件獲得(de)，采集的(de)數據包(bāo)括氣、液(yè)流💘量、溫(wēn)度、壓力(li)、差壓等(děng)。實驗中(zhōng)根據測(ce)量儀表(biao)💃的響應(ying)頻率特(tè)性，設🧑🏾‍🤝‍🧑🏼定(dìng)采樣頻(pin)率爲500Hz，每(mei)個工況(kuàng)采樣時(shi)間爲60s。采(cai)用奧林(lin)巴斯（Olympus）公(gōng)司的i-SPEEDTR高(gao)速攝像(xiàng)機記錄(lù)V錐流量(liàng)計内的(de)氣液流(liú)動狀态(tai)。

1.3測試方(fang)法
　　爲了(le)判斷V錐(zhui)下遊的(de)壓力恢(huī)複位置(zhi)，實驗過(guò)程中沿(yán)流動🔞方(fang)🛀🏻向在V錐(zhuī)節流裝(zhuāng)置上布(bù)置了P1′、P1、P0、P2、P3和(he)P4共計6個(gè)取壓點(diǎn)，如圖4所(suo)示。其中(zhōng)，P1′、P1分📱别位(wei)于V錐上(shàng)遊5D和1D處(chu)，P0位于V錐(zhuī)錐尾取(qǔ)壓口處(chu)，P2、P3和P4分别(bié)位于V錐(zhuī)下遊3D、6D和(he)9D處㊙️，取壓(ya)點之間(jiān)的距離(lí)L0、L1、L2、L3、L4如圖4所(suo)示。實驗(yàn)過程中(zhōng)測量5個(gè)差壓（△P0、△P1、△P2、△P3和(he)△P4）和一個(ge)壓力P4。其(qí)中，△P1爲前(qian)差壓，△P2、△P3和(he)△P4爲後差(chà)壓。根🏒據(jù)壓力P4與(yǔ)差壓之(zhi)間的關(guan)系，計算(suan)其餘5個(ge)取壓點(dian)處的靜(jing)壓。取壓(ya)點的位(wei)置、靜壓(yā)和❌差壓(yā)的關系(xì)見表1。

　　實(shi)驗中根(gēn)據測量(liang)差壓的(de)範圍選(xuan)擇不同(tong)量程的(de)傳感器(qì)，采用 便(bian)攜式 375手(shǒu)操器 根(gen)據測量(liang)工況對(dui)儀表的(de)量程範(fàn)圍進行(háng)調校，使(shi)測量☀️儀(yi)❓表保持(chí)最佳測(cè)量範圍(wei)。另外，除(chú)錐尾低(di)壓取壓(ya)🈲點外，其(qi)餘的取(qǔ)壓點均(jun1)位于管(guan)道上壁(bi)面。實驗(yan)中過程(cheng)中并未(wèi)發現✏️導(dǎo)壓管中(zhong)積液現(xiàn)象，僅有(yǒu)少量的(de)液滴進(jin)入導💃🏻壓(ya)管内，對(dui)壓力和(hé)差壓測(cè)量基本(běn)沒有影(ying)🔱響。因此(cǐ)，在氣液(yè)兩相流(liú)測量範(fàn)圍内，壓(ya)力、差壓(ya)傳感器(qì)的導壓(ya)管無需(xu)加裝過(guo)濾器。
1.4實(shi)驗工況(kuàng)設計
　　氣(qì)液兩相(xiang)流的氣(qì)液分相(xiàng)流量、壓(yā)力等流(liú)動參數(shù)以💚及節(jie)流比對(duì)V錐測量(liang)氣液兩(liǎng)相流時(shí)流動和(hé)壓力分(fèn)布特性(xing)的影響(xiang)👣規律。節(jie)流比爲(wei)0.45、0.55、0.65與0.75的4個(gè)V錐節流(liu)裝置。對(duì)每個節(jie)流裝✔️置(zhi)，測量了(le)0.10、0.15、0.20及0.30MPa共計(ji)4組壓力(lì)；每組壓(ya)力對應(ying)4組不同(tóng)的氣相(xiàng)流量，每(mei)組氣相(xiang)流量調(diào)節10次左(zuo)📐右的液(ye)相流♈量(liang)。實驗工(gong)況參數(shu)如表2所(suǒ)示。

　　實驗(yan)中，不同(tóng)節流比(bǐ)V錐流量(liàng)計的實(shi)驗工況(kuàng)基本相(xiang)同，由于(yú)實✏️驗過(guo)程中的(de)操作誤(wu)差而略(lue)有差異(yi)。以β=0.75的V錐(zhuī)流量計(jì)爲例，其(qi)實驗工(gōng)況在經(jing)典的Mandhane流(liú)型圖[18]上(shàng)的分布(bù)如圖5所(suǒ)示。圖中(zhōng)Usg和Usl分别(bié)爲氣、液(yè)表觀流(liu)速，如下(xia)式所示(shi)
???
式中：mg和(hé)ml分别爲(wei)氣、液相(xiàng)質量流(liu)量；ρg和ρl分(fen)别爲氣(qì)、液相密(mì)度。
　　可知(zhī)，測試工(gong)況位于(yu)光滑分(fèn)層流、波(bo)狀分層(ceng)流、環狀(zhuàng)流以🛀及(ji)彈狀流(liu)區域。其(qi)中大部(bù)分工況(kuàng)點位于(yu)波狀分(fèn)層流和(he)環狀流(liu)區域。

2實(shi)驗結果(guo)及分析(xi)
2.1V錐流量(liang)計内相(xiàng)分布特(te)性
　　氣液(ye)兩相流(liu)流過V錐(zhuī)後其流(liu)動的變(bian)化主要(yào)取決于(yu)來流流(liú)型和錐(zhui)體結構(gou)。不同流(liu)型的來(lái)流流過(guò)同一V錐(zhuī)節流元(yuán)件，可能(neng)呈現出(chu)不同的(de)相分布(bù)特性；同(tong)一流型(xing)流過不(bú)同結構(gou)的錐體(ti)後，也可(ke)能呈現(xiàn)出不同(tong)的相分(fèn)布特性(xìng)。
　　當來流(liú)爲光滑(hua)分層流(liú)時，流體(tǐ)經過錐(zhui)體喉部(bu)加速，然(ran)後噴🤟出(chu)，使得管(guan)道下部(bù)的分層(céng)液體破(pò)碎形成(chéng)液滴，飛(fēi)⭐濺到管(guan)道❓上壁(bì)🌐面（見圖(tú)6）。節流比(bǐ)越小（即(jí)V錐錐體(tǐ)越大），噴(pen)❄️射速度(du)越高，飛(fei)濺至管(guǎn)道上壁(bì)🚶面的液(ye)體也越(yuè)多。液相(xiang)的加速(sù)和破碎(suì)，使錐後(hou)的管道(dao)🔞下部液(ye)體發生(sheng)波動；節(jiē)流比越(yue)小，波🙇‍♀️動(dòng)程度越(yuè)大🤟；在V錐(zhui)下遊一(yi)🙇‍♀️定距離(lí)處波動(dòng)🔱逐漸減(jian)弱，例如(ru)節流比(bi)爲0.55的V錐(zhuī)節流裝(zhuang)置，在V錐(zhuī)下遊約(yuē)3D處，液膜(mó)的波動(dong)逐漸變(biàn)小（見圖(tú)6b）。

　　圖7展示(shi)了來流(liú)爲波狀(zhuàng)分層流(liú)時的情(qing)況。與光(guang)滑分❄️層(céng)流相比(bi)，來流液(ye)體的增(zēng)多，減小(xiao)了氣體(tǐ)的流通(tong)面積，V錐(zhuī)喉部氣(qì)液作用(yong)劇烈，高(gāo)速的氣(qi)流攜帶(dai)更多的(de)液體至(zhi)管道内(nèi)壁。當攜(xie)😍帶的液(yè)量足夠(gou)多時，會(hui)在管道(dao)上部形(xíng)成連續(xù)液膜（如(rú)圖7a所示(shì)），使來流(liu)🈲轉變成(cheng)環狀流(liu)。來流工(gōng)況基本(ben)相同時(shi)，能否轉(zhuǎn)變成環(huan)狀流則(ze)😄取決于(yú)節流比(bi)的大小(xiao)。如圖7所(suǒ)示，節流(liú)比爲0.75的(de)V錐裝✉️置(zhi)，下遊管(guǎn)道上部(bù)僅有少(shǎo)量的液(ye)滴和液(yè)條；随着(zhe)節♋流比(bi)的減小(xiǎo)，液滴和(he)🤞液條也(ye)逐漸增(zēng)多，當節(jie)流比爲(wèi)0.45時，V錐下(xià)遊爲環(huan)狀流态(tài)。

　　圖8所(suǒ)示，來流(liu)爲彈狀(zhuàng)流流型(xíng)時，彈頭(tou)部位的(de)大股液(ye)體，經過(guò)V錐之後(hòu)劇烈破(pò)碎，與氣(qì)體進行(háng)混合，形(xing)成環狀(zhuàng)流🐇。可以(yǐ)預測，與(yǔ)來🏃🏻流的(de)㊙️彈狀流(liú)流型相(xiang)比，此時(shi)的環狀(zhuàng)流氣核(he)中夾帶(dai)更多液(ye)體，管道(dào)内壁上(shàng)的液膜(mó)分布也(yě)較爲均(jun)勻，并🏃且(qiě)節流比(bǐ)越小，氣(qi)核🐪中夾(jiá)帶的❤️液(ye)量也越(yuè)多。

　　環狀(zhuang)流流過(guò)V錐節流(liu)元件時(shi)，由于V錐(zhuī)節流裝(zhuang)置環形(xing)通道特(te)點🌈，V錐對(dui)環狀流(liu)的破壞(huài)較小，下(xia)遊仍然(rán)呈環狀(zhuàng)流型（如(rú)圖9所⛱️示(shi)）。由于喉(hou)部的加(jia)速，氣液(yè)剪切作(zuò)用強烈(lie)，使得液(yè)膜破碎(suì)成液滴(dī)，導🔴緻氣(qi)核中液(yè)滴夾帶(dài)量增加(jiā)；相同工(gong)況條件(jiàn)下，節流(liú)比越小(xiǎo)，液膜越(yuè)容易破(pò)碎，氣核(he)中液滴(di)夾帶量(liàng)越大。

　　如(rú)圖10所示(shì)：表觀氣(qi)速較低(di)時，來流(liú)的表觀(guān)液量越(yuè)大，錐後(hòu)液❓體被(bèi)卷吸的(de)高度也(yě)越高，卷(juan)吸距離(li)越短，同(tong)🛀🏻時飛🌏濺(jian)液量越(yuè)多，越容(rong)易在下(xià)遊管壁(bì)上形成(chéng)液膜🆚（見(jian)圖10a～10d）；表觀(guān)氣速💚較(jiào)高時，随(sui)着表🤟觀(guān)液量⛹🏻‍♀️增(zeng)大，錐後(hou)的氣液(ye)作用越(yuè)劇烈，氣(qì)🏃🏻‍♂️核中夾(jiá)帶的液(yè)體越☎️多(duō)，氣液分(fèn)布越均(jun)勻（見💋圖(tu)10e～10h）。

2.2壓力恢(hui)複長度(du)
　　V錐節流(liú)裝置的(de)壓力恢(huī)複長度(dù)，是指從(cong)V錐錐尾(wei)取壓孔(kǒng)到👨‍❤️‍👨下♉遊(you)壓力基(jī)本不再(zài)變化位(wei)置處的(de)距離[19]。該(gai)處流體(ti)🔴的動能(neng)已恢複(fu)💘，從該處(chu)往下遊(you)，壓力沿(yán)流動方(fāng)向降低(di)主要是(shi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流體之(zhī)間以及(jí)流體與(yu)壁面之(zhi)間的摩(mó)擦造成(cheng)🔆的。
2.2.1壓力(li)恢複位(wèi)置判定(ding)圖11所示(shì)爲氣液(yè)兩相流(liú)流經V錐(zhuī)時6個取(qu)壓位置(zhi)處的靜(jing)壓力。可(ke)以發現(xiàn)，氣液兩(liang)相流🌈流(liu)過V錐之(zhī)後，動能(neng)迅🔞速恢(hui)複，壓力(lì)升高，然(rán)後趨于(yú)穩定。壓(ya)力♉恢複(fu)位置可(kě)能受到(dao)氣、液相(xiàng)流♉量、節(jiē)流比等(děng)因素的(de)影響，隻(zhi)有确🔴定(dìng)了V錐下(xia)遊的壓(ya)力恢複(fú)位置，才(cái)能合理(lǐ)布置下(xià)遊高壓(ya)取壓點(diǎn)的位置(zhi)，得到準(zhǔn)确的壓(yā)力損失(shī)☀️。這對于(yu)利用V錐(zhuī)節流裝(zhuang)置的壓(ya)損㊙️特性(xing)，建立基(ji)于單節(jie)流裝置(zhi)的氣液(yè)兩相流(liu)在線測(ce)量模型(xing)💔十分關(guān)鍵。

　　根(gen)據下遊(yóu)壓力的(de)分布特(te)性可知(zhī)，當V錐下(xia)遊3個取(qu)壓🔱點✏️的(de)壓力滿(man)足P2＞P3＞P4時，則(zé)認爲V錐(zhuī)下遊壓(yā)力在P2處(chu)（3D）已恢複(fu)；當滿足(zu)P2＜P3＞P4時，則可(kě)認爲下(xia)遊壓力(lì)在P3處（6D）已(yi)恢複。
定(dìng)義

　　按照(zhao)上述判(pan)别方法(fǎ)，若△P3-2＜0且△P4-3＜0，則(ze)在V錐下(xià)遊3D處壓(yā)力已恢(hui)複；若△P3-2＞0且(qiě)🌈△P4-3＜0，則在V錐(zhuī)下遊6D處(chu)壓力已(yi)恢複。
2.2.2單(dan)相流體(ti)壓力恢(hui)複長度(du)實驗研(yán)究了空(kōng)氣和水(shuǐ)兩㊙️種單(dan)相🌈介🏃‍♀️質(zhì)情況下(xia)V錐流量(liang)計的壓(ya)力恢複(fu)長度。由(yóu)㊙️圖12可🛀知(zhī)，測量介(jiè)🔞質爲♌空(kōng)氣時，對(duì)于節流(liu)比爲0.45和(hé)0.55的V錐✉️節(jiē)流裝👣置(zhi)，其下🈲遊(you)壓力在(zai)V錐下遊(yóu)3D處并未(wei)完全恢(hui)複，而6D時(shi)可以認(ren)爲壓力(li)🔅已完全(quan)恢複，因(yin)此其壓(yā)力恢複(fú)🔴長度大(da)于3D；對于(yu)節流比(bi)爲0.75的V錐(zhui)節流裝(zhuang)置，其下(xià)遊壓🌍力(lì)在V錐下(xià)遊👣3D處則(ze)可以完(wán)全恢複(fú)；節流比(bi)爲0.65的V錐(zhui)節流裝(zhuāng)置，當氣(qì)體雷諾(nuò)數Reg≥0.6×105時，也(ye)可以認(ren)🔴爲其壓(ya)力在V錐(zhuī)下㊙️遊3D處(chu)已完全(quán)恢複。當(dang)流動介(jiè)質爲水(shui)時，如圖(tú)13所示爲(wèi)△P3-2和△P4-3随液(ye)體雷諾(nuo)數Rel的變(biàn)化，4個👉不(bu)同節流(liú)比的V錐(zhuī)節🍓流裝(zhuāng)置下遊(you)壓力✨恢(huī)複處的(de)位置與(yu)測量空(kōng)氣時所(suǒ)👣需的恢(hui)複長度(dù)基本相(xiang)同。

2.2.3氣液(ye)兩相流(liú)時的壓(ya)力恢複(fu)長度如(ru)圖14和15所(suǒ)示，測量(liang)氣液兩(liǎng)相流時(shí)V錐流量(liàng)計下遊(yóu)壓力恢(hui)複長度(dù)與測量(liang)單相流(liú)時并不(bu)完全相(xiàng)同。對于(yu)節流比(bi)爲0.45的V錐(zhuī)流量計(jì)，空氣中(zhong)引📱入少(shǎo)量水後(hòu)，當體積(ji)含氣率(lǜ)小于99.5%時(shi)，部分測(ce)試工況(kuang)所需的(de)壓力恢(hui)複長度(du)與單相(xiang)空氣相(xiàng)比變短(duǎn)，但仍有(you)一些實(shí)驗工況(kuang)的壓😍力(li)恢複長(zhang)度㊙️需要(yào)大于3D，而(ér)在下遊(you)6D處壓力(lì)能夠完(wan)全恢複(fu)。在圖14中(zhōng)，節流比(bǐ)爲0.55的V錐(zhuī)流量計(jì)測量氣(qi)液兩相(xiang)流時，壓(ya)力在下(xia)遊3D處即(jí)能恢複(fú)。這意味(wèi)着與測(cè)量單相(xiang)空氣相(xiang)比♌，液相(xiang)的加入(rù)縮短了(le)V錐流量(liang)計下遊(you)所需的(de)壓力恢(huī)複長度(dù)。其主要(yào)原因如(rú)下：①V錐前(qián)後流型(xing)變💃🏻化的(de)影響。由(you)圖10可知(zhī)，在一定(ding)表觀氣(qi)液流速(su)下，氣液(ye)兩相流(liu)流經V錐(zhui)後，流型(xing)可能發(fa)生變化(huà)，如分層(céng)流變成(chéng)環狀流(liú)（見圖10c、10d）等(děng)。環㊙️狀流(liú)條件下(xia)，壁面潤(rùn)滑效應(yīng)的存在(zài)使得摩(mo)擦壓降(jiàng)降低，進(jìn)而導緻(zhi)壓力恢(hui)複距離(lí)的縮短(duan)，并🐪且節(jiē)流比越(yue)小（錐體(ti)體積越(yuè)大⛱️），對流(liú)型影響(xiǎng)越大，流(liu)型轉變(biàn)所需的(de)氣液流(liu)速越低(di)（見圖7），對(dui)下遊壓(ya)力分布(bù)的影響(xiǎng)越明顯(xian)。②與V錐下(xià)📐遊的尾(wěi)渦對壓(yā)力🚶分布(bù)特🧑🏾‍🤝‍🧑🏼性的(de)影響有(you)關。尾渦(wō)🈲越長，則(zé)壓力恢(hui)複所需(xu)的距離(lí)越長。研(yán)究發現(xiàn)，氣液兩(liang)相流來(lai)流時的(de)尾渦長(zhang)度比單(dān)相氣體(tǐ)時的短(duǎn)，因此所(suǒ)需的壓(yā)力恢複(fu)長度也(yě)小于單(dan)相氣體(ti)✍️。圖15表明(ming)，節流比(bǐ)爲0.65和0.75的(de)V錐節流(liu)裝置測(ce)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量高含(hán)氣率氣(qì)液兩相(xiàng)流時，壓(yā)力在下(xià)遊🚶3D處可(kě)完全恢(huī)複。


　　對于(yú)4個不同(tong)節流比(bi)的V錐流(liu)量計，在(zài)實驗範(fan)圍内，測(cè)量單相(xiàng)流體和(hé)氣液兩(liǎng)相流時(shí)，所需的(de)壓力恢(huī)複長度(dù)如表3所(suo)示。可知(zhī)，V錐節流(liú)裝置測(cè)量氣液(yè)兩相流(liú)時，當節(jiē)流比爲(wei)0.45時，建議(yi)恢🙇🏻複壓(ya)力測壓(ya)點設在(zai)大于3D的(de)位置處(chù)；節流比(bǐ)爲0.55、0.65和0.75時(shí)，推薦恢(hui)複壓力(li)測壓點(dian)設在㊙️下(xia)遊3D處。此(cǐ)外，在研(yan)究範圍(wéi)内，壓力(li)恢複㊙️長(zhǎng)度受入(rù)口壓力(li)影響較(jiào)小。
3結論(lùn)
　　高含氣(qì)率條件(jiàn)下V錐流(liú)量計内(nei)氣液相(xiàng)分布特(te)性及V錐(zhuī)下遊壓(yā)力🔆恢複(fu)特性。考(kǎo)查了不(bu)同流型(xíng)來流以(yǐ)及⭐節流(liú)比對氣(qì)液相分(fèn)布的⛹🏻‍♀️影(ying)響，獲得(dé)了不同(tong)節流比(bǐ)V錐流量(liang)🈲計的壓(yā)力恢複(fú)🌐長度，主(zhu)要結論(lun)如下：
（1）氣(qi)液兩相(xiàng)流流經(jīng)V錐後，其(qi)流動狀(zhuàng)态可能(neng)發生轉(zhuan)變🤟，節流(liu)比越小(xiao)，來流的(de)變化也(yě)越明顯(xian)；V錐下遊(you)的相分(fèn)布特征(zhēng)與來流(liú)流型密(mi)切🐪相關(guān)。流态的(de)變化會(huì)直接影(yǐng)響V錐流(liú)量計内(nèi)的壓力(li)分布。
（2）對(duì)于光滑(huá)分層流(liu)和波狀(zhuàng)分層流(liu)，在錐體(ti)喉部加(jiā)速的影(ying)💚響下🔞，下(xia)遊管道(dao)上壁面(mian)有液滴(di)或液膜(mó)出現，且(qiě)在一定(ding)條件下(xià)，V錐下遊(you)可轉變(biàn)爲環狀(zhuang)流；彈狀(zhuang)流流經(jing)V錐後，則(zé)轉變爲(wei)氣核中(zhōng)夾帶大(da)量液滴(di)的環狀(zhuàng)流；V錐對(duì)環狀😘流(liú)氣液相(xiang)分布影(ying)響㊙️較小(xiǎo)。
（3）氣液兩(liǎng)相流條(tiao)件下V錐(zhui)流量計(jì)所需的(de)壓力恢(huī)複長度(dù)與單相(xiàng)🔅流體相(xiàng)比較短(duǎn)。對于4種(zhǒng)節流比(bǐ)的V錐流(liu)量計，節(jie)流比爲(wei)0.45時💚，高含(hán)氣率條(tiao)件下，下(xià)遊壓力(li)在6D處可(ke)以恢複(fu)，部分工(gōng)況條件(jian)下，下遊(yóu)壓力在(zai)3D處即可(ke)恢複；節(jiē)流比爲(wèi)0.55、0.65和0.75的V錐(zhuī)流量計(jì)，壓力在(zài)下遊3D即(jí)可恢複(fu)。

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