基于文丘里的实时多相流量计的微波探头传感位置

液体性质的实时在线解释对多相流量测量十分重要。因此，期望拥有一种传感器（如微波传感器）能够连续测量流体的盐度。除盐度测量外，微波传感器还可测量水相分数，这是基于单能伽马射线衰减的多相流量计所需要的；然而，为多相流量计中的微波盐度传感器选择合适的探头传感位置可能具有挑战性，因为传感器需位于近壁富液区以适应广泛的流动条件。目前，微波传感器安装于多相流量计水平盲三通入口管段的较低区域用于盐度测量。将微波传感器集成到竖直安装的多相流量计中可减小流量计（碳）占地与制造成本，并因更快的局部油水混合而改善水液比测量。相关的挑战在于传感器需位于近壁富液区以适应广泛的流动条件，包括高气体体积分数流动，此时竖直管道中存在的近壁液层通常极薄。在本研究中，采用计算流体动力学建模，基于近壁富液程度评估基于文丘里的多相流量计竖直截面上四个不同传感位置的适用性。结果表明，对于一系列入口液体积分数，与中部收缩段、中部扩张段和文丘里出口相比，文丘里入口是微波传感器测量的最合适位置。该发现已通过多相流回路设施中的实验微波传感器测量得到验证。