Исследование влияния двухкомпонентного потока"жидкость-газ" на динамические свойства кориолисова расходомера

Автор: Тараненко П.А., Кривоногов А.А., Телегин Д.В.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Механика

Статья в выпуске: 1 т.17, 2025 года.

Бесплатный доступ

В связи с разработкой методов определения объемно-массовых параметров «жидкость-газ», выполняемой командой ученых Южно-Уральского государственного университета, в публикации представлены результаты натурных испытаний и моделирования процесса работы кориолисового расходомера с потоком газожидкостной смеси. Основной целью исследования является установление причин снижения точности измерения прибора при увеличении газовой фазы в потоке текущей среды. Для этого выполнена серия проливочных испытаний на специализированном стенде с возможностью впрыска газовой фракции в поток жидкости. Вычислено объемное содержание газовой фракции в текущей среде. Построена имитационная модель измерительной трубки кориолисового расходомера и выполнен нестационарный расчет в механическом и гидродинамическом модуле с двусторонней передачей полей давлений и перемещений на каждом временном шаге. Газожидкостная смесь смоделирована с использованием модели VOF. По результатам моделирования установлено, что на снижение точности измерения массового расхода влияет физика процесса, происходящего в системе «расходомерная трубка - газожидкостный поток». Выполнен сравнительный анализ результатов расчетов и испытаний и показано их качественное совпадение. Установлено, что в случае двухфазного потока управляющая электроника и алгоритмы обработки сигнала не являются основным источником ошибки измерения.

Еще

Кориолисов расходомер, двухфазный поток, массовый расход, объемная доля газа, интерфейс «жидкость - твердое тело»

Короткий адрес: https://sciup.org/147247412

IDR: 147247412   |   DOI: 10.14529/mmph250104

Список литературы Исследование влияния двухкомпонентного потока"жидкость-газ" на динамические свойства кориолисова расходомера

  • Basse, N. Coriolis Flowmeter Damping for Two-Phase Flow due to Decoupling / N. Basse // Flow Measurement and Instrumentation. - 2016. - Vol. 52. - P. 40-52.
  • Two-Phase Damping for Internal Flow: Physical Mechanism and Effect of Excitation Parameters / C. Charreton, C. Béguin, A. Ross et al. // Journal of Fluids and Structures. - 2015. - Vol. 56. - P. 56-74.
  • Gysling, D.L. Accurate Mass Flow and Density of Bubbly Liquids using Speed of Sound Augmented Coriolis Technology / D.L. Gysling // Flow Measurement and Instrumentation. - 2023. - Vol. 91. - 102358. EDN: UJABDT
  • Predicting the Output Error of a Coriolis Flowmeter under Gas-Liquid Two-Phase Conditions through Analytical Modelling / J.Liu, T.Wang, Y.Yan, X.Wang // Proceedings of the 18th International Flow Measurement Conference, Lisbon, Portugal. - 2019. - P. 26-28.
  • How a Coriolis Mass Flow Meter can Operate in Two Phase (Gas/Liquid) Flow / M.P. Henry, M. Duta, M.S. Tombs et al. // https://www.researchgate.net/publication/236986368 (accessed January 14, 2022).
  • Лех, И.А. Влияние пузырьков газа на вибрационные параметры измерительных трубок кориолисового расходомера / И.А. Лех, П.А. Тараненко, В.П. Бескачко // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Математика. Механика. Физика". - 2019. - Т. 10, № 3. - С. 47-55.
  • The Investigation of Gas Distribution Asymmetry Effect on Coriolis Flowmeter Accuracy at Multiphase Metering / E. Shavrina, Y. Zeng, B.C. Khoo, V.T. Nguyen // Sensors. - 2022. - Vol. 22, no. 20. - P. 7739. EDN: EROZOH
  • Fluid-Solid Interaction Simulation Methodology for Coriolis Flowmeter Operation Analysis / E. Shavrina, V.-T. Nguyen, Z. Yan, B.C. Khoo // Sensors. - 2021. - Vol. 21. - 8105.
  • Ban, S. Numerical Simulation of Two-Phase Flow Regime in Horizontal Pipeline and Its Validation / S. Ban, W. Pao, M.S. Nasif // International J of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow. - 2018. - Vol. 26, Iss. 6. - P. 1279-1314.
Еще
Статья научная